圧力炉

圧力反応器は、圧力管または密封管とも呼ばれ、圧力下で反応を行うことができる化学反応容器です。圧力反応器は、圧力容器の特殊な用途です。圧力は、反応自体によって発生する場合もあれば、触媒移動水素化における水素などの外部ソースによって生成される場合もあります。

圧力反応器は、従来の丸底フラスコに比べていくつかの利点があります。まず、溶媒の沸点を超える温度で反応を行うことができます。次に、圧力によって液相を含む反応容積が減少するため、濃度と衝突頻度が増加し、反応が加速されます。

温度の上昇は目的の反応を加速させますが、試薬や出発物質の分解も加速させます。ただし、圧力は目的の反応を加速させますが、分解に影響を与えるのは、ガスの放出または容器内のガスとの反応を伴う場合のみです。目的の反応が加速されると、競合する反応は最小限に抑えられます。圧力は通常、よりクリーンな反応プロファイルでより速い反応を可能にします。

圧力反応器の上記の利点は、マイクロ波化学で実証されています。例えば、鈴木カップリングが80°Cで8時間かかる場合、マイクロ波合成装置では140°Cで8分しかかかりません。マイクロ波効果は議論の多いトピックです。その後の実験では、これらの初期の報告のいくつかはアーティファクトであり、速度の向上は完全に熱効果によるものであることが示されています。^{[1] [2] [3]}

圧力反応器が適切に設計されていれば、グリーンケミストリーの12の原則 のうち4つを満たすことができる。

• 1. 溶媒が少なくなり、反応プロファイルがクリーンになり、廃棄物が減ります
• 5、溶剤の使用量が少なくなる
• 6、反応時間が短いため、還流反応ごとに最大92パーセントの電力と200ガロンの冷却水を節約できます^[要出典]
• 12、密閉容器は有毒ガスの放出や爆発を防ぐことができます。

ガラス圧力反応器は、通常、オペレーターが反応がどのように起こるかを観察する必要がある場合に使用されます。これらのシステムの圧力定格はほとんどの金属圧力反応器よりも低いですが、それでも責任ある圧力制限に到達するための効率的なセットアップです。ガラス容器の定格は、容器の直径に直接関係しています。直径が大きいほど、許容圧力は低くなります。統合された底部バルブも圧力定格に影響を与える可能性があります。ガラス容器の底部バルブは通常、より低い許容動作圧力に関係しています。これらはすべて、個々の反応のプロセスとパラメーターによって決定される変数です。ガラス圧力容器は、不活性用途にも使用できます。これらの容器は、水素化、重合、合成、触媒、石油化学、結晶化などの反応に使用されますが、これらに限定されません。

標準的なガラス製圧力反応器の欠点の 1 つは、予測が難しい過剰な内部圧力と安全機構の欠如により爆発が発生する可能性があることです。ただし、製造元が提供する適切な安全対策により、オペレーターはほとんどの反応を安全に実行できます。

フィッシャーポーター管またはフィッシャーポーター容器は、化学実験室で使用されるガラス製の圧力反応器です。ニュージャージー州ヴァインランドのアンドリュース ガラス社が製造しています。

金属圧力反応器は、通常、高圧反応に使用されます。ガラス反応器よりも圧力定格がはるかに高くなっています。圧力定格は高いものの、金属容器には独自の明確な欠点があります。その 1 つは、金属容器の方が腐食しやすいことです。金属圧力反応器の設計段階では、構造材料 (MOC) が特に重要です。適切な MOC により、容器に見られる腐食を軽減または完全に除去できますが、選択した材料によっては、システムの価格が上昇する可能性があります。また、金属容器ははるかに重いため、メンテナンスを行う際には慎重に取り扱う必要があります。

金属高圧反応器は、水素化、重合、合成、触媒、石油化学などの反応に使用されますが、これらに限定されません。また、アップストリーム、バイオマス、バイオポリマー、ゼオライトなどの研究にも使用されます。

金属圧力炉（爆弾）の欠点は、セットアップ、メンテナンス、腐食性です。

マイクロ波合成装置の欠点は溶媒の制限である

圧力調理
圧力容器