Zastosowanie nadkrytycznego CO2 – suszenie aerożeli

Zastosowanie nadkrytycznego CO2 

Dzięki nadkrytycznemu CO2 możliwe jest przetwarzanie związków wrażliwych na ciepło i uniknięcie stosowania rozpuszczalników organicznych. Dzięki tej technologii na przestrzeni lat wiele procesów zostało zmodyfikowanych i opracowanych.
Powstały nowe materiały kompozytowe o docelowych właściwościach. Tworzenie cząstek przez nadkrytyczny CO2 umożliwia zastosowania takie jak mikronizacja, kapsułkowanie, powlekanie wirusów, tworzenie składników aktywnych itp.

Suszenie aerożeli

Aerożele to wysoce porowate materiały o dużej powierzchni wewnętrznej i dużej objętości porów. Ich gęstość wynosi zaledwie 3 kg/m3, a porowatość sięga 99,9%.Dzięki temu są doskonałymi izolatorami termicznymi. Zanurzona w rozpuszczalniku, zwykle etanolu, tworzenie tej wysoce porowatej struktury odbywa się za pomocą chemii zol-żel.

Wyjmowanie aerożeli z kąpieli rozpuszczalnikowej do zwykłego użytku jest obarczone problemami. Ponieważ struktura jest tak drobna, normalne suszenie w atmosferze powoduje rozpad sieci w pył. Wynika to z normalnego ciśnienia kapilarnego na granicy faz ciecz/para po wewnętrznej stronie porów.

Płyny nadkrytyczne wykazują znacznie niższe napięcie powierzchniowe zarówno na granicy z cieczami, jak i na granicy z gazami. To właśnie ta właściwość pozwala na wysuszenie aerożelu bez zniszczenia.

Aerożele suszy się jedną z trzech metod:

• Wysokotemperaturowa konwersja ciekłego rozpuszczalnika organicznego do stanu nadkrytycznego z późniejszym odpowietrzeniem
• Wypieranie ciekłym CO2 rozpuszczalnika organicznego, a następnie odpowietrzanie CO2 w stanie nadkrytycznym
• Nadkrytyczna ekstrakcja CO2 rozpuszczalnika organicznego w niskich temperaturach