Apa itu mikroreaktor?

Mikroreaktor adalah perangkat skala yang sangat kecil di mana reaksi kimia dapat terjadi.Biasanya, ini berukuran kurang dari inci (2,54 cm) panjang dan luas dan mungkin kurang dari satu keenam belas satu inci (1,56 mm) dengan ketebalan, meskipun dimensi bervariasi.Biasanya akan memiliki tabung input dan output, dengan saluran kecil atau ruang di dalamnya, di mana reaksi terjadi.Biasanya reaktan dan produknya cairan mdash;cairan atau gas mdash;yang dapat diperkenalkan menggunakan pompa kecil atau elektro-osmosis.Pada 2011, mikroreaktor hanya digunakan untuk tujuan eksperimental dan prototipe, tetapi ada prospek nyata untuk menggunakannya dalam jumlah besar untuk produksi massal bahan kimia yang berguna.cara serupa dengan pembuatan sirkuit terintegrasi.Mereka dapat dibuat dari wafer silikon, kaca, logam atau bahan keramik.Saluran mungkin tidak lebih luas dari rambut manusia.Etsa dapat dilakukan dengan laser, pelepasan listrik atau dengan cara kimia.Seringkali mikroreaktor terbuat dari dua pelat terukir yang diapit bersama -sama.

Mikroreaktor menawarkan beberapa keunggulan yang signifikan dibandingkan cara yang lebih tradisional dan lebih besar untuk melakukan reaksi kimia.Rasio area-ke-volume yang tinggi memungkinkan reaksi untuk melanjutkan lebih cepat dan sering pada suhu yang lebih rendah daripada yang mungkin pada skala yang lebih besar.Reaksi yang sangat eksotermik yang biasanya berpotensi berbahaya atau merusak peralatan dapat dilakukan dengan aman;Setiap panas yang dihasilkan menghilang dengan cepat karena volume reaktan yang jauh lebih kecil.Kegagalan di beberapa bagian dari pabrik kimia tradisional dapat mengakibatkan pelepasan sejumlah besar bahan kimia berbahaya atau sepenuhnya menutup produksi.Sebaliknya, pabrik yang terdiri dari serangkaian besar mikroreaktor tidak akan dipengaruhi secara signifikan oleh kegagalan satu bagian.

Biasanya, mikroreaktor beroperasi dengan aliran reaktan yang berkelanjutan.Meskipun laju output dari mikroreaktor individu jelas sangat kecil, tetap saja dapat dianggap sebagai pabrik kecil.Ada potensi untuk menggunakan sejumlah besar mikroreaktor yang diproduksi secara massal yang ditumpuk bersama untuk menyediakan produk pada skala yang layak secara ekonomi, dan sejumlah kemungkinan sedang diselidiki.

Penggunaan mikroreaktor dalam sintesis organik adalah salah satu area yang sangat menjanjikan.Mereka menawarkan pencampuran reaktan yang cepat, waktu reaksi cepat, peningkatan hasil dan penanganan yang aman dari senyawa toksik dan peledak.Penskalaan dari laboratorium ke produksi tingkat industri tidak melibatkan perubahan apa pun pada prosedur untuk mencapai hasil yang optimal mdash;Ini hanya akan menjadi masalah menambahkan lebih banyak unit mikroreaktor.

Penggunaan komersial potensial lainnya adalah dalam produksi biodiesel, alternatif bahan bakar fosil.Metode produksi saat ini membutuhkan bahan baku utama, minyak nabati dan metanol, dicampur dengan katalis dan dibiarkan selama beberapa jam untuk menyelesaikan reaksi.Dalam mikroreaktor biodiesel, reaksinya hampir langsung dan, sekali lagi, meningkatkan proses untuk menghasilkan jumlah yang bermanfaat hanya akan melibatkan menggabungkan sejumlah besar mikroreaktor.

Produksi bahan kimia skala besar menggunakan mikroreaktor.Salah satunya adalah efek dinding: reaktan dan produk cenderung melekat pada dinding ruang reaksi.Ini umumnya tidak signifikan untuk pembuatan kimia tradisional menggunakan kapal reaksi besar, tetapi pada skala mikro, proporsi yang signifikan dari hasil potensial mungkin hilang.Masalah lain adalah sulit untuk melakukan reaksi yang melibatkan padatan, baik sebagai reaktan atau sebagai produk, dalam mikroreaktor karena mereka cenderung menyumbat saluran.