超臨界流体抽出の原理(SFE)
超臨界流体抽出(SFE)は、混合物から特定の成分を抽出するために、その超臨界状態の物質のユニークな特性を利用する分離技術です。主要な原則の内訳は次のとおりです。
1。超臨界状態:
* 定義: 超臨界流体は、温度とその臨界点を超える圧力に存在する物質です。この時点で、液体とガス相は区別できません。
* プロパティ:
* 密度: 超臨界流体には液体に近い密度があり、溶質の溶解度が高くなります。
* 拡散性: それらはガスに近い拡散性を持ち、固体マトリックスへのより速い貫通を可能にします。
* 粘度: それらは液体よりも低い粘度を持ち、より簡単な流れと輸送を促進します。
* 利点:
* 高い溶解度: 溶媒は、特定のコンポーネントを抽出するために微調整できます。
* 高い選択性: 極性と分子量に基づく選択的抽出。
* 低粘度: 物質移動の改善と処理時間の短縮。
* 環境に優しい: 有機溶媒は不要で、廃棄物や危険を減らします。
2。プロセス:
* 抽出: 抽出される材料を含む容器を通して、超臨界液を汲み上げます。 圧力と温度は、目的の成分の溶解を促進するために、超臨界条件で維持されます。
* 分離: 次に、抽出された成分を運ぶ超臨界流体は、圧力が低下するセパレーターを通過します。超臨界流体はその気体状態に戻り、抽出された成分を放出します。
* 回復: 抽出されたコンポーネントは、別の容器に収集できます。超臨界流体は、さらに使用するためにリサイクルできます。
3。一般的な超臨界流体:
* 二酸化炭素(CO2): 最も一般的に使用されているのは、重要な点、非毒性、および可用性の低いためです。
* 他の液体: 特定の用途に応じて、水、プロパン、およびエタンも使用できます。
4。 SFEの利点:
* 高純度: SFEは、汚染を最小限に抑えて高純度抽出物を実現できます。
* 穏やかな抽出: 熱感受性化合物の分解を最小限に抑えます。
* 溶媒なし: 従来の溶媒抽出方法よりも環境に優しい、より安全です。
* 調整可能な選択性: 特定のアプリケーションで微調整できます。
* 汎用性: 医薬品、食品、環境分析など、幅広いアプリケーションに適しています。
5。 SFEのアプリケーション:
* 食品産業: コーヒー豆からのカフェインの抽出、ビールからのホップ、味、スパイスからの香り。
* 医薬品産業: 植物抽出物や薬用化合物などの天然物の抽出。
* 環境分析: 土壌および水サンプルからの汚染物質の抽出。
* 化学産業: 細かい化学物質と医薬品の生産。
6。 SFEの制限:
* 高資本コスト: 特殊な機器は高価になる可能性があります。
* 限られたスケーラビリティ: プロセスをスケーリングするのは難しい場合があります。
* すべてのアプリケーションには適していません: 高温で分解する高極性化合物または化合物を抽出するのに適していない場合があります。
全体として、SFEは、特に環境への親しみやすさと高品質の抽出物を生産する能力の点で、多くの利点を持つ貴重な手法です。ただし、実装を検討する前に、特定のアプリケーションに対するその制限と適合性を理解することが不可欠です。