تعداد صفحات : 86
مقدمه:
استخراج با حلال یکی از قدیمیترین روشهای جداسازی بوده و بدون شک تاریخ استفاده از آن به قبل از میلاد برمیگردد. علم استخراج با حلال در طی مدت زمان طولانی، توسعه یافته است و بیشترین پیشرفت در مورد حلالها و سیالهای مورد استفاده در فرآیندهای استخراج بوده است. روشهای استخراجی نظیر، سونیکیشن1، سوکسله2، استخراج با فاز جامد[1] و استخراج مایع-مایع[2] که مدتها پیش ابداع شدهاند امروزه نیز به همان صورت قبلی جهت تهیه نمونه بکار میروند. بعلاوه، روشهای استخراج با حلالهای مایع نظیر سوکسله دارای محدودیتهای مختلفی همچون آلودگی محیط زیست بدلیل وجود حلالهای دورریز، بازگیری ناقص نمونهها، وقت گیر بودن فرآیند، مصرف زیاد حلال و... هستند. بدینترتیب، محققان به فکر ابداع روش جدید استخراجی افتادند که علاوه براینکه معایب فوق را نداشته باشد بلکه دارای مزایای چندی نیز باشند. یکی ازاین روشها، استخراج با سیال فوق بحرانی3 (SFE) است که مزیتهای بسیاری دارد که از مهمترین آنها میتوانیم به کاهش زمان استخراج و عدم آلودگی محیط زیست اشاره کرد.
تاریخچه
هوگارت1 وهانی2 در سال 1879 خواص بی نظیر سیال فوق بحرانی اتانول و تتراکلریدکربن را توضیح دادند. آنها دریافتند که حلالیتهالیدهای فلزی دراین دو سیال خیلی بالاست. در سال 1906 بوخنر3 اعلام کرد که حلالیت مواد آلی غیرفرار در دی اکسید کربن فوق بحرانی ده برابر مقداری است که از مطالعات فشار بخار انتظار میرفت. در سال 1958 زهوز4 و همکارانش استخراج لانولین از پشمهای روغنی با CO2 فوق بحرانی را گزارش کردند. نقطه شروع استفاده از سیالهای فوق بحرانی در فرآیندهای صنعتی از کار زوسل5 در انیستیتوی ماکس پلانک در مطالعه زغال سنگ آغاز شد. امروزهاین سیالها کاربرد فراوانی در اغلب صنایع پیدا کردهاند. بااین حال استفاده از SFE به عنوان یک تکنیک تجزیهای تا دهه 1980 به تأخیر افتاد. در سال 1976 استال6 و شیلز7 سیستم استخراجی میکرو را به همراه کروماتوگرافی لایه نازک به کار بردند. ازاین سال به بعد SFE در حد تجزیهای رشد سریعی کرد به طوری که امروزهاین سیستم به صورت پیوسته یا ناپیوسته با سیستمهای کروماتوگرافی گازی، کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا و کروماتوگرافی با سیال فوق بحرانی کاربرد وسیعی در آنالیز انواع نمونهها پیدا کرده است بطوریکه در سالهای 1990-1992 بیش از یکصد مقاله دراین زمینه ارائه شده است.
هر مادهای را که در دما و فشاری بالاتر از دما و فشار بحرانی اش قرار گیرد، سیال فوق بحرانی گویند. شکل (1-1) نمودار فاز سادهای است که نقطه بحرانی و ناحیه فوق بحرانی را نشان میدهد.
یک سیال فوق بحرانی خصوصیاتی مابین خصوصیات یک گاز و مایع را داراست. آنچه باعث شده تا سیال فوق بحرانی برای استخراج مورد استفاده و توجه قرار گیرد خصوصیات فیزیکی آن است. همانطوریکه در جدول (1-1) مشاهده میشود چگالی سیال فوق بحرانی تقریباً هزار برابر چگالی حالت گازی میباشد، بهمین دلیل قدرت حل کنندگی سیال فوق بحرانی بیشتر از گازها و مشابه مایعات است. از طرفی، سیال فوق بحرانی دارای نفوذپذیری زیادتر و ویسکوزیته کمتر نسبت به حلالهای مایع است، این دو عامل انتقال جرم را کنترل میکنند و باعث میشود تا SFE خیلی سریع عمل کند.
پروژه تحقیقاتی مهندسی صنایع غذایی- کاربرد استخراج با سیال فوق بحرانی در صنایع غذایی - با فرمت word
