La "magia" de la extracción supercrítica proviene de las propiedades físicas únicas del dióxido de carbono (co2) en estado supercrítico. Cuando la temperatura del CO2 supera los 31,1 ° C y la presión supera los 7,38 mpa, entra en un Estado supercrítico, cuando su densidad está cerca del líquido y su viscosidad está cerca del gas, tanto la permeabilidad del gas como la disolución del líquido. Esta característica hace que el CO2 se convierta en un disolvente de extracción eficiente, que puede profundizar en los microporos del material, disolver y extraer el componente objetivo.
El mecanismo clave para que el CO2 se convierta en un disolvente fuerte:
La disolución es ajustable: la disolución del CO2 supercrítico cambia significativamente con los cambios de presión y temperatura. Al regular la presión, se puede controlar su capacidad de disolución en diferentes sustancias polares. Por ejemplo, se da prioridad a la extracción de sustancias polares débiles a baja presión, y a medida que aumenta la presión, se extraen gradualmente ingredientes más polares y de mayor peso molecular. Esta selectividad permite la extracción precisa de la sustancia objetivo por co2, evitando al mismo tiempo la mezcla de impurezas.
Ventajas de la operación a baja temperatura: la extracción supercrítica se puede realizar cerca de la temperatura ambiente (35 - 40 ° c), lo que evita eficazmente la oxidación y dispersión de sustancias sensibles al calor (como especias volátiles, ingredientes activos). Por ejemplo, al extraer especias naturales, las características de baja temperatura del CO2 pueden conservar completamente el sabor original y la actividad de las especias.
Protección del medio ambiente y seguridad: el CO2 es no tóxico, inodoro, no inflamable y no produce reacciones químicas durante el proceso de extracción, evitando el posible veneno y la contaminación ambiental causada por los disolventes orgánicos tradicionales. Además, el CO2 es fácil de purificar y reciclar, lo que reduce aún más los costos.
Ejemplo de aplicación: la tecnología de extracción de CO2 supercrítico se ha utilizado ampliamente en alimentos, medicina, cosméticos y otros campos. Por ejemplo, al extraer ingredientes activos como flavonoides y alcaloides de plantas, el CO2 puede disolver estas sustancias de manera eficiente, evitando al mismo tiempo que las altas temperaturas destruyan su estructura, obteniendo así extractos de alta pureza y alta calidad.