Peamised tegurid, mis mõjutavad ülekriitilist süsinikdioksiidi ekstraheerimist

Nov 06, 2024

Jäta sõnum

1. Väljatõmberõhk
Kui temperatuur on konstantne, kipub ülekriitilise süsinikdioksiidi lahustuvus ekstraheerimisrõhu tõustes suurenema, kuid rõhu tõusmisel teatud piirini suureneb lahustuvus aeglaselt. Liigne rõhk põhjustab mittelenduvate ainete eraldamise ja suurendab ekstraktis sisalduvate lisandite hulka. Tavaliselt saab nõrgalt polaarseid aineid ekstraheerida madalamal rõhul, samas kui väga polaarsed ained vajavad ekstraheerimist kõrgemal rõhul. Seetõttu on erinevate ekstraktide puhul optimaalne töörõhk väga erinev.


2. Väljatõmbetemperatuur
Temperatuuri mõju ekstraheerimisefektile on keerulisem ja valitud temperatuurivahemik on erinevate komponentide puhul erinev. Süsinikdioksiidi kriitilise punkti lähedal asuvas madalrõhuvööndis võib temperatuuri tõstmine suurendada eraldunud komponentide lenduvust ja difusioonivõimet, kuid see ei ole piisav, et kompenseerida lahustuvuse vähenemist, mis on tingitud süsihappegaasi kriitilise punkti järsust vähenemisest. ülekriitiline süsinikdioksiid temperatuuri tõusuga. Kõrgsurvetsoonis on ülekriitilisel süsinikdioksiidil suur tihedus ja madal kokkusurutavus. Sel ajal väheneb süsinikdioksiidi tihedus temperatuuri tõstmisel vähem, kuid eraldatavate komponentide aururõhk ja difusioonikoefitsient suurenevad oluliselt, suurendades seeläbi lahustunud aine lahustuvust.


3. Ekstraheerimise aeg ja CO2 voolukiirus
Ekstraheerimise alguses on lahusti ja lahustunud aine vaheline kontakt ebapiisav ning saagis väike. Ekstraheerimisaja pikenedes jõuab massiülekanne teatud tasemeni ja ekstraheerimiskiirus suureneb, kuni saavutab maksimumi. Eraldatavate komponentide vähenemise tõttu väheneb massiülekande võimsus ja ekstraheerimiskiirus. Kui saagis on konstantne, siis mida suurem on voolukiirus, mida väiksem on soojusülekande takistus lahusti ja lahustunud aine vahel, seda kiirem on ekstraheerimise kiirus ja lühem on vajaminev aeg, kuid ekstraheerimise taastumiskoormus suureneb. Seetõttu tuleks majanduslikust seisukohast valida sobiv väljatõmbeaeg ja voolukiirus.


4. Materjali osakeste suurus
Ekstrakti osakeste suurus peaks olema mõõdukas. Mida väiksem on osakeste suurus, seda suurem on kokkupuutepind superkriitilise vedelikuga, mis suurendab massiülekande efekti ja soodustab ekstraheerimiskiiruse suurendamist. Kui osakeste suurus on aga liiga väike, blokeerib see sõela ava, mis põhjustab ekstraktori väljalaskeava filtriekraani blokeerimise, vähendades seeläbi ekstraheerimisefekti ja ebasoodsalt ekstraheerimist.


5. Koolitaja
Ülekriitiline süsinikdioksiidi vedelik on lipofiilne ja mittepolaarne lahusti. Vastavalt põhimõttele sarnane lahustab sarnast, on sellel hea lahustuvus mittepolaarsete õlis lahustuvate ainete puhul, kuid halb lahustuvus teatud polaarsusega ainete puhul. Praegusel ajal on sageli vaja lisada erineva polaarsusega kandjaid, et reguleerida ülekriitilise süsinikdioksiidi polaarsust, suurendada ekstraheeritud ainete lahustuvust süsinikdioksiidi vedelikus ja võimaldada ekstraheerida materjale, mida algselt ei olnud võimalik ekstraheeritakse ülekriitilise süsinikdioksiidiga.