Uma reação temporal ocorrida durante o escoamento dos fluidos indicou uma mudança estrutural fundamental nos fluidos. Crédito:Figura adaptada com permissão da capa de J. Phys. Chem. B 2019, 123, 21, 4587-4593. Copyright © 2019 American Chemical Society
As comparações antes e depois não contam toda a história das reações químicas em fluidos fluidos, como aqueles em um reator químico, de acordo com um novo estudo de uma colaboração com base no Japão.
Os pesquisadores publicaram seu artigo em 6 de maio no Journal of Physical Chemistry B , um jornal da American Chemical Society. Os resultados foram publicados na capa da revista.
A equipe examinou como uma solução de polímeros dissolvidos mudou após a adição de Fe 3+ solução. Esses tipos de soluções são usados para controlar melhor as variáveis em vários campos, incluindo fabricação. Na fabricação de automóveis, por exemplo, as soluções ajudam a atingir uma uniformidade completa da cobertura da tinta e controlar o quanto um material se expande ou contrai sob várias temperaturas.
Tradicionalmente, pesquisadores examinam uma solução antes de um reagente, como Fe 3+ solução, Está adicionado, e novamente após a reação ocorrer.
"Em outras palavras, se uma propriedade do fluido, como a viscosidade da solução, for maior após a reação do que antes, esperaríamos que um aumento na viscosidade ocorra a partir da reação durante o fluxo, "disse Yuichiro Nagatsu, autor correspondente no artigo e professor associado do Departamento de Engenharia Química da Universidade de Agricultura e Tecnologia de Tóquio.
Nagatsu e a equipe descobriram que a comparação entre o antes e o depois não é tão confiável quanto se pensava anteriormente. Eles observaram um aumento na viscosidade na solução durante uma reação química ao Fe 3+ , mas a solução tornou-se mais fina no final da reação. Eles confirmaram suas observações químicas com espectroscopia infravermelha, que permite aos pesquisadores examinar as interações microscópicas sem uma preparação extensiva que poderia perturbar ainda mais a amostra.
A dinâmica do fluxo é responsável por mudanças microscópicas dentro dessas reações químicas - moléculas removendo outras moléculas de elétrons e coisas do gênero - que alteram fundamentalmente a composição da solução. Contudo, a viscosidade é conhecida como uma mudança macroscópica - ela descreve a solução como um todo, e não as interações individuais no nível microscópico.
É incrivelmente incomum que tal solução passe por tais fases macroscópicas apenas para perder as características ao final de uma reação química, de acordo com Nagatsu. Esse entendimento pode ter implicações importantes na indústria, de Meio Ambiente, e campos biológicos.
"Nosso objetivo final é estabelecer uma nova área de pesquisa para entender o fluxo de reação química envolvendo o diagnóstico da estrutura da molécula, "Disse Nagatsu. Ele também observou que os planos para desenvolver um novo método para controlar a dinâmica dos fluidos por meio de sua nova compreensão das interações.