Der Hydrothermalsynthesereaktor ist ein geschlossenes Gefäß zur Zersetzung unlöslicher Substanzen. Die Hydrothermalmethode dient der Materialverarbeitung. In diesem Reaktor wird unter Verwendung von Wasser oder organischen Lösungsmitteln als Medium und unter Einwirkung von hoher Temperatur und hohem Druck das Zielprodukt durch Trennung und Wärmebehandlung gewonnen. Der Reaktor kann zur Probenvorbereitung für Atomabsorptionsspektroskopie und Plasmaemissionsanalyse eingesetzt werden. Er eignet sich auch für Synthesereaktionen mit geringen Mengen und kann in geschlossenen Systemen mit starken Säuren oder Laugen und hoher Temperatur und hohem Druck zur schnellen Auflösung schwerlöslicher Substanzen verwendet werden. Die Probenvorbereitung erfolgt für Gasphasen-, Flüssigphasen-, Plasmaspektrometrie-Massenspektrometrie, Atomabsorptions- und Atomfluoreszenzanalyse sowie weitere chemische Analysemethoden.
Der Hydrothermalsynthesereaktor ist ein leistungsstarkes Hilfsmittel zur Probenaufbereitung bei der Spurenelementbestimmung. Er findet Anwendung bei der Bestimmung von Schwermetallen wie Blei, Kupfer, Cadmium, Zink, Calcium, Mangan, Eisen, Quecksilber usw. Darüber hinaus dient er als korrosionsbeständiges und hochreines Reaktionsgefäß für hohe Temperaturen und Drücke sowie in der organischen Synthese, der Hydrothermalsynthese, der Kristallzüchtung oder der Probenaufbereitung und -extraktion. Er wird zur Probenvorbereitung und zum Aufschluss von Schwermetallen, landwirtschaftlichen Reststoffen, Lebensmitteln, Klärschlamm, Seltenen Erden, Wasserprodukten und organischen Substanzen eingesetzt. Daher findet er breite Anwendung in Forschung und Produktion der Petrochemie, Biomedizin, Materialwissenschaft, Geochemie, Umweltwissenschaft, Lebensmittelwissenschaft, Warenprüfung und weiterer Bereiche.
Der theoretische Füllgrad eines Hydrothermalsynthesereaktors liegt bei 60–80 %. Bei geringer Ligandenlöslichkeit kann der Füllgrad etwas höher sein, wodurch sich auch der Druck erhöht. Eine zu hohe Befüllung ist jedoch zu vermeiden, da der Reaktor sonst den Druckanstieg nicht mehr bewältigen kann und es zu einer Reihe von Unfällen mit Reaktorschäden und Gefährdungen der Betriebseinrichtungen kommen kann. Um den Druck im Reaktor gezielt zu regulieren, kann neben einer Erhöhung des Füllgrades auch die Verwendung von Wasser mit organischen Lösungsmitteln oder die direkte thermische Reaktion eines Lösungsmittelgemisches in einem bestimmten Verhältnis erwogen werden. Dabei ist jedoch die Betriebstemperatur zu beachten und der Reaktor darf nicht außerhalb des zulässigen Temperaturbereichs betrieben werden.
Veröffentlichungsdatum: 12. Oktober 2024