Molti dei processi chimici catalitici di grande importanza industriale
avvengono sotto medio-alte pressioni di gas, per esempio molte reazioni di
polimerizzazione di tipo Ziegler-Natta, e quasi tutte le idrogenazioni e
carbonilazioni di substrati insaturi. Le ricerche in tali settori vengono
condotte in appropriati reattori, autoclavi, generalmente costose e molto
spesso prive dei requisiti necessari alla ricerca scientifica. L'elevata
pressione di gas impedisce lo studio in situ dei processi chimici mediante
le tecniche spettroscopiche comunemente usate nei laboratori di ricerca e
commercialmente disponibili. Cio' limita la comprensione di molti processi
e conseguentemente la loro ottimizzazione. I laboratori di ricerca che
puntano all'eccellenza devono pertanto sviluppare la necessaria
strumentazione scientifica.
L'attivita' dell'ICCOM nel settore delle tecnologie catalitiche ad alta
pressione e' intensa e origine di cospicui finanziamenti esterni, nonche'
fonte di eccellenza scientifica. Cio' ha richiesto una parallela attivita'
di ricerca nel settore del design e costruzione di appropriate autoclavi e
di apparati spettroscopici per misure ad alta pressione di gas.
A tutt'oggi, l'ICCOM eccelle nella progettazione e costruzione di:
- reattori ad alta pressione di gas (fino a 250 bar e 250 °C) dotati
di iniettori di solidi e liquidi, apparati per campionatura e controllo su
agitazione, temperatura e pressione. La foto di un apparato standard e'
presentata nell'immagine 1.
- sistemi per l'acquisizione di spettri NMR (fino a 200 bar e 150 °C) costituiti da tubi di zaffiro fino a 10 mm di diametro dotati di
valvole in titanio amagnetico, rotore ad alta temperatura, sistemi di
caricamento di uno o piu' gas, e strumento per l'inserzione dei tubi negli
spettrofotometri (immagine 2).
- reattori ad alta pressione in titanio dotati di celle per misure
IR in continuo completi di controllo agitazione/flusso, temperatura e
pressione (immagine 3).
La disponibilità di poter impiegare in contemporaneo due tecniche
spettroscopiche a diverso tempo di scala come quelle NMR ed IR permette di
avere di variare l'immagine spettroscopica del processi chimico sotto
studio e fornisce pertanto informazioni di grande valore, tale da
arricchire il valore scientifico delle ricerche.
La richiesta delle strumentazioni costruite presso l'ICCOM e' tanto
intensa da far pensare alla nascita di una impresa con buone prospettive
finanziare.
Immagini:
