מיצוי CO2 סופר קריטי

במצב סופר קריטי החומר נוהג כנוזל, כגז דחוס, ולוקח רבים מהמאפיינים של גז ונוזל יחד. זה האזור שבו הקיבולת המרבית של הממס ויכולת הנשיאה של חלקיקי המומס ניתן להשיג בקלות, עם שינויים קטנים בטמפרטורה ולחץ. התהליך מציע מאפייני חילוץ מאוד אטרקטיביים, בשל הממיסות החיובית, הצמיגות, המתח פנים של החומר ומאפיינים פיזיים אחרים. יכולת המסה של חומר במצב צבירה זה גבוהה יותר מאלו של נוזלים אחרים, המאפשר העברה מהירה והמונית להשלמה מהירה של חילוץ קונבנציונלי של ממסים נוזליים. הצמיגות הנמוכה ולחץ פני השטח יאפשרו לחדור את החומר הבוטני שבו המרכיב הפעיל ולחלצו בקלות.

מאפייניו של גז במצב SCF מספקים תנאים אידיאליים להפקה של מומסים שמאפשרת רמה גבוהה של השבה של מיצוי בזמן קצר. עם זאת, יש לה גם מאפייני המסה מעולים של ממס נוזלי. גם זה יכול לחלץ באופן סלקטיבי תרכובות יעד מתערובת מורכבת. לפעמים מתחם היעד הוא המרכיב הפעיל של דבר-מה. בפעמים אחרות, זה עשוי להיות מרכיב בלתי רצוי אשר צריך להסיר מהמוצר הסופי. הלחץ החזק ותלות הטמפרטורה (או הצפיפות) של מומסים מסוימים בממס SCF הוא התופעה החשובה ביותר שמנוצלת בהפקת נוזל סופר קריטי (SCFE). רבות מאותן תכונות ההופכות אידיאליות בSCF להפקה, גם הופך אותם למועמדים טובים לשימוש כאמצעי מעולה לתגובות כימיות המציעות שיעורי תגובה משופרים ובררנות בהשבה. ברגע שתגובה כזו בממס נוזל מתרחשת היא מזרזת את מוצר התגובה.

ממס SCF הרצוי ביותר להפקה של מוצרים טבעיים להיום מזון ותרופות הוא פחמן דו-חמצני (CO2). זהו גז אינרטי, זול, זמין בקלות, חסר ריח, חסר טעם, ידידותי לסביבה, וממס בטיחותי. יתר על כן, בעיבוד SCF עם CO2, אין שאריות ממס בתמצית, שכן הוא גז במצב הסביבה. כמו כן, הטמפרטורה שלו ליד-הסביבה הקריטית (31.1 מעלות צלזיוס) עושה את זה מתאים באופן אידיאלי לפירוק תרמי במוצרים טבעיים. בשל החום הכמוס הנמוך של אידוי, השקעת אנרגיה נמוכה נדרשת למערכת הפרדת התמצית אשר משיגה ארומה טבעית ביותר ותמציות טעם טבעיות. יתר על כן, האנרגיה הדרושה להשגת מצב סופר קריטי (SC) של CO2 היא לעתים קרובות נמוכה מהאנרגיה הקשורה לזיקוק של ממס אורגני קונבנציונלי. באופן כללי, יכולת מיצוי של התרכובות עם CO2 הסופר קריטי תלוי בהתרחשות של קבוצות פונקציונאליות בודדות בתרכובות אלה, המשקל המולקולארי שלהם, וקוטביותן