- Главная
- О компании
- Контакты
- Косметическое сырьё
- Доставка и оплата
- Статьи
- Протекторы гомеостаза
- Корнеотерапия
- Форум
Еще из школьного курса физики известны три агрегатных состояния вещества – твердое, жидкое и газообразное. При изменении температуры и/или давления вещество может обратимо переходить из одного состояния в другое.
Однако, если газ сильно сжать, а потом нагреть, он примет промежуточное между жидким и газообразным состояние, которое называется «сверхкритическим флюидом» (от англ. fluid, «способный течь»).
В этом состоянии плотность газа скачкообразно увеличивается в десятки раз и оказывается близкой к плотности жидкости. Вязкость же остается почти такой же, как у газа. А самый главный химический параметр, коэффициент диффузии, примает промежуточное между жидкостью и газом значение.
Помимо столь резкого изменения основных параметров при переходе от газа к сверхкритическому флюиду проявляется и еще одна особенность, свойственная фазовым переходам: возникают мощные флуктуации плотности, похожие на те, что наблюдают в закипающей воде. Это сказывается на спектре пропускания света: в момент перехода кювета с флюидом становится непрозрачной. Если дальше нагревать флюид или увеличивать давление, то флуктуации будут уменьшаться, однако полностью не исчезнут.
Современные представления трактуют сверхкритическое состояние как наличие свободных молекул и многочисленных слабо связанных между собой молекулярных кластеров. Расстояния между присутствующими в сверхкритическом флюиде частицами (свободные молекулы и кластеры) значительно больше, чем в жидкости, но намного меньше, чем в газе. Внутри кластеров молекулы располагаются хаотично, энергия межмолекулярного взаимодействия в них весьма невелика, а скорость, с которой отдельные молекулы входят в кластеры и покидают их, наоборот, очень высока. Именно отсюда и вытекает исключительно низкая вязкость и одновременно высокая диффузионная способность флюидов.
Иными словами, сверхкритический флюид – это газ, сжатый до плотности, приближающейся к плотности жидкости. Именно из-за этого сверхкритический флюид является растворителем с уникальными свойствами.
Впервые вещества в сверхкритическом состоянии наблюдал в 1822 г. французский физик Ш.Каньяр де ла Тур. В Советском Союзе в 50-е гг. Щузе предложил методом сверхкритической экстракции получать ланолин из шерсти, а также использовать данный метод при фракционировании сырого масла. Исследования представляли определенный интерес, однако мощным толчком для развития технологий сверхкритической экстракции стали работы Цозеля (Ин-т Макса Планка). Именно они привели к первому профильному симпозиуму в Эссене (Германия) в 1978г.
Одной из самых востребованных областей применения сверхкритических флюидов стало извлечение биологически активных веществ из растительного сырья.
Наиболее широко применяется сверхрктический углекислый газ (СО2 ), как в моноварианте (в качестве самого оптимального растворителя неполярных соединений), так и в комбинации с различными сорастворителями, модификаторами (такими как этанол, аммиак и сверхкритическая вода), позволяющими усиливать растворяющую способность углекислого газа и селективность экстрагирования.
По сравнению с другими традиционными растворителями, использующимися при выделении биологически активных веществ (петролейный эфир, бензол, гексан, изопропанол, трихлорэтилен и пр.), неоспоримыми премуществами сверхкритического СО2 являются: