国际新闻：研究人员发现，传统的流体流动观测可能会错失大局

by 东京农业科技大学 (Tokyo University of Agriculture and Technology)

根据日本一家合作机构的新研究，在比较之前和之后并没有说明流动液体中化学反应的全部情况，例如化学反应器中的化学反应。

研究人员于5月6日在美国化学学会期刊“物理化学杂志”B上发表了他们的论文。结果刊登在期刊的封面上。

该团队研究了添加Fe3+ 溶液后溶解聚合物溶液的变化情况。这些类型的解决方案用于更好地控制包括制造在内的多个领域的变量。例如，在汽车制造业中，该解决方案有助于实现涂料覆盖的彻底均匀性，并控制材料在各种温度下膨胀或收缩的程度。

传统上，研究人员在添加反应物（如Fe3+ 溶液）之前检查溶液，并在反应发生后再次检测溶液。

“换句话说，如果流体性质如溶液的粘度在反应后比以前更高，我们可以预期流动过程中反应会发生粘度增加，”该论文的通讯作者Yuichiro Nagatsu表示。东京农业大学化学工程系副教授。

Nagatsu和团队发现，之前和之后的比较并不像以前认为的那样可靠。他们观察到在与Fe3 +的化学反应过程中溶液中的粘度增加，但是在反应结束时溶液变稀。他们用红外光谱证实了他们的化学观察，这使得研究人员可以检查微观相互作用，而无需进行大量准备，进一步扰乱样品。

流动力学解释了这些化学反应中的微观变化 - 分子剥离其他电子分子等 - 从根本上改变了溶液的组成。然而，粘度被称为宏观变化 - 它描述了整个解决方案而不是微观层面上的个体相互作用。

根据Nagatsu的说法，这种解决方案在这种宏观阶段转变只是为了在化学反应结束时失去特性，这是非常不寻常的。这种理解可能对工业，环境和生物领域产生重大影响。

“我们的最终目标是建立一个新的研究领域，以了解涉及分子结构诊断的化学反应流程，”Nagatsu说。他还指出，计划通过对相互作用的新理解来开发一种控制流体动力学的新方法。

More information: Toshimasa Ueki et al, Unpredictable Dynamics of Polymeric Reacting Flow by Comparison between Pre- and Post-Reaction Fluid Properties: Hydrodynamics Involving Molecular Diagnosis via ATR–FTIR Spectroscopy, The Journal of Physical Chemistry B (2019). DOI: 10.1021/acs.jpcb.9b02057

Journal information: Journal of Physical Chemistry B

原文链接：https://phys.org/news/2019-06-traditional-fluid-big-picture.html

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