Voor en na vergelijkingen vertellen niet het volledige verhaal van chemische reacties in stromende vloeistoffen, zoals die in een chemische reactor, volgens een nieuwe studie van een samenwerking in Japan.

De onderzoekers publiceerden hun paper op 6 mei in de Journal of Physical Chemistry B , een tijdschrift van de American Chemical Society. De resultaten stonden op de omslag van het tijdschrift.

Het team onderzocht hoe een oplossing van opgeloste polymeren veranderde na toevoeging van Fe ³⁺ oplossing. Dit soort oplossingen worden gebruikt om variabelen op verschillende gebieden beter te beheersen, inclusief fabricage. In de automobielindustrie, bijvoorbeeld, de oplossingen helpen bij het bereiken van een grondige gelijkmatigheid van verfdekking en controle over hoeveel een materiaal uitzet of krimpt onder verschillende temperaturen.

traditioneel, onderzoekers onderzoeken een oplossing vóór een reactant, zoals Fe ³⁺ oplossing, is toegevoegd, en opnieuw nadat de reactie heeft plaatsgevonden.

"Met andere woorden, als een vloeistofeigenschap zoals de viscositeit van de oplossing na de reactie hoger is dan ervoor, we zouden verwachten dat een toename van de viscositeit optreedt door de reactie tijdens de stroming, " zei Yuichiro Nagatsu, corresponderende auteur op het papier en een universitair hoofddocent bij de afdeling Chemische Technologie aan de Tokyo University of Agriculture and Technology.

Nagatsu en het team ontdekten dat de vergelijking voor en na niet zo betrouwbaar is als eerder werd gedacht. Ze observeerden een toename van de viscositeit in de oplossing tijdens een chemische reactie op Fe ³⁺ , maar de oplossing was tegen het einde van de reactie weer uitgedund. Ze bevestigden hun chemische waarnemingen met infraroodspectroscopie, waarmee onderzoekers microscopische interacties kunnen onderzoeken zonder uitgebreide voorbereiding die het monster verder zouden kunnen verstoren.

Stroomdynamica is verantwoordelijk voor microscopische veranderingen binnen deze chemische reacties - moleculen die andere moleculen van elektronen ontdoen en dergelijke - die de samenstelling van de oplossing fundamenteel veranderen. Echter, viscositeit staat bekend als een macroscopische verandering - het beschrijft de oplossing als geheel in plaats van de individuele interacties op microscopisch niveau.

Het is ongelooflijk ongebruikelijk dat zo'n oplossing door zulke macroscopische fasen gaat om alleen de kenmerken te verliezen aan het einde van een chemische reactie, volgens Nagatsu. Dit begrip kan grote gevolgen hebben voor industriële, milieu, en biologische velden.

"Ons uiteindelijke doel is om een ​​nieuw onderzoeksgebied op te zetten om chemisch reagerende stroming te begrijpen, waarbij de diagnose van de molecuulstructuur betrokken is, " Zei Nagatsu. Hij merkte ook op dat de plannen om een ​​nieuwe methode te ontwikkelen om vloeistofdynamica te controleren door hun nieuwe begrip van interacties.