Una reacción temporal ocurrida durante el flujo de fluidos indicó un cambio estructural fundamental en los fluidos. Crédito:Figura adaptada con permiso de la portada de J. Phys. Chem. B 2019, 123, 21, 4587-4593. Copyright © 2019 Sociedad Química Estadounidense
Las comparaciones de antes y después no cuentan la historia completa de las reacciones químicas en los fluidos que fluyen, como los de un reactor químico, según un nuevo estudio de una colaboración con sede en Japón.
Los investigadores publicaron su artículo el 6 de mayo en el Revista de química física B , una revista de la American Chemical Society. Los resultados aparecieron en la portada de la revista.
El equipo examinó cómo cambiaba una solución de polímeros disueltos después de la adición de Fe 3+ solución. Este tipo de soluciones se utilizan para controlar mejor las variables en varios campos, incluida la fabricación. En la fabricación de automóviles, por ejemplo, las soluciones ayudan a lograr una completa uniformidad en la cobertura de pintura y controlan cuánto se expande o contrae un material bajo distintas temperaturas.
Tradicionalmente, los investigadores examinan una solución antes que un reactivo, como Fe 3+ solución, está agregado, y nuevamente después de que tenga lugar la reacción.
"En otras palabras, si una propiedad del fluido, como la viscosidad de la solución, es mayor después de la reacción que antes, esperaríamos que ocurra un aumento en la viscosidad de la reacción durante el flujo, "dijo Yuichiro Nagatsu, autor correspondiente del artículo y profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Agricultura y Tecnología de Tokio.
Nagatsu y el equipo descubrieron que la comparación antes y después no es tan confiable como se pensaba. Observaron un aumento de la viscosidad en la solución durante una reacción química al Fe. 3+ , pero la solución se había diluido al final de la reacción. Confirmaron sus observaciones químicas con espectroscopia infrarroja, lo que permite a los investigadores examinar interacciones microscópicas sin una preparación extensa que podría perturbar aún más la muestra.
La dinámica de flujo explica los cambios microscópicos dentro de estas reacciones químicas (moléculas que despojan a otras moléculas de electrones y similares) que cambian fundamentalmente la composición de la solución. Sin embargo, La viscosidad se conoce como cambio macroscópico:describe la solución como un todo en lugar de las interacciones individuales a nivel microscópico.
Es increíblemente inusual que una solución de este tipo cambie a través de fases macroscópicas solo para perder las características al final de una reacción química. según Nagatsu. Esta comprensión podría tener importantes implicaciones en la industria, ambiental, y campos biológicos.
"Nuestro objetivo final es establecer una nueva área de investigación para comprender el flujo de reacción química que implica el diagnóstico de la estructura de la molécula, Nagatsu dijo. También señaló que los planes para desarrollar un método novedoso para controlar la dinámica de fluidos a través de su nueva comprensión de las interacciones.
