超臨界現象
1922年,一位法國學者發現物質存在超臨界現象。
各種物質都存在氣態、液態、固態。在適當的溫度和壓力下,物質的狀態可以相互轉換。
比如水在正常的氣壓,零度可以凝結成冰,常溫保持液態,100攝氏度時就會沸騰氣化成水蒸汽。
在高壓下,水可以在100攝氏度以上保持液態,溫度高于100攝氏度,增加壓力可以把水蒸汽液化成水。
如果溫度超過374攝氏度,無論把壓力增到多大,都無法使水蒸汽液化成水,而此時它的密度會遠大于氣體而更接近水的密度
這就是物質的第四種狀態——超臨界狀態
374攝氏度就是水的超臨界溫度,處于超臨界的物質就被稱為“超臨界流體”。
超臨界流體卓越的溶解性能
超臨界流體的特性跟氣體和液態有很大的不同,它的密度與液體接近,但粘度很低,擴散性能好,表面張力極小。這些特性使它具有優越的萃取能力。
可實現應用的超臨界流體是二氧化碳,二氧化碳的超臨界溫度只有31.1攝氏度,壓力也只需要72.8個標準大氣壓。
超臨界流體的應用
咖啡豆內的咖啡因提取,就是超臨界二氧化碳萃取的典型應用。
超臨界二氧化碳萃取不僅效率高,不存在溶劑殘留問題,而且可以在較低的溫度下操作,從而避免了高溫對目標物質的破壞。