Co to jest nadkrytyczne suszenie?

Gdy substancja jest wysuszona normalnymi metodami stosowania ciepła i ciśnienia ze skończoną szybkością, substancja przechodzi przez barierę ciekłego gazu, w której zmienia się ilość naprężenia kapilarnego, powodując spuszczenie substancji.Ten proces suszenia wpływa na ogólne napięcie powierzchniowe substancji, powodując pękanie lub degenerowanie delikatnych struktur.Aby uniknąć tego problemu, występuje nadkrytyczne suszenie, które wysycha substancję poprzez wysokie ciepło i ciśnienie, i krąży wokół granicy gaza ciekłego zamiast się przez nią przesuwać.Gęstość cieczy i gazu jest taka sama i, molekularnie, nie ma różnicy między nimi.Superkrytyczne suszenie może być stosowane z płynami nadkrytycznymi i istnieje kilka różnych metod suszenia.

Normalny proces suszenia polega na stosowaniu średniego ciepła lub ciśnienia i jest w porządku, gdy zastosowano do substancji takich jak woda, które nie są łatwo zepsute.Niektóre substancje lub urządzenia i mdash;takie jak urządzenia mikroelektromechaniczne, które mają małe maszyny i mdash;Doświadcz nierównowagi podczas tego procesu suszenia, ponieważ gdy napięcie powierzchniowe cieczy zmienia się w gaz, ciągnie się o strukturę substancji.W delikatnych strukturach to ciągnięcie może powodować problemy.

Aby obejść ten problem z napięciem powierzchniowym, suszone suszone jest jedną metodą, która omija granicę płynnego gazu i nie wpływa na naprężenie kapilarne substancji.Naprężenie naczyń włosowatych jest przestrzenią między porami substancji, a gdy ciecz staje się gazem w normalnych środkach, naprężenie naczyń włosowatych powoduje zawalenie substancji.Aby to zrobić, wymagany jest płyn nadkrytyczny.Te płyny wyglądają jak ciecze, ale są w stanie rozszerzać się i kompresować jak gazy;Są również w stanie rozwiązać inne substancje.Przygotowanie tych płynów polega na nasycaniu porów organicznym rozpuszczalnikiem.

Istnieje kilka sposobów wykonywania nadkrytycznego suszenia.W metodzie wysokociśnieniowej i wysokiej temperaturze komora ciśnieniowa jest wypełniona płynem nadkrytycznym i rozpuszczalnikiem organicznym, w którym zanurzono płyn nadkrytyczny.Substancja jest następnie szybko narażona na ciepło i ciśnienie, które wykracza poza jego krytyczną granicę, powodując zmianę płynu w gaz, w którym utrzymuje się naprężenie kapilarne.

Podczas gdy metoda wysokiego ciśnienia i wysokiej temperatury jest najczęstszym sposobem wykonywaniaSkładanie nadkrytyczne, istnieje metoda o niskiej temperaturze;Ta metoda jest bezpieczniejsza, ponieważ druga może być wybuchowa, a niektóre substancje nie mogą poradzić sobie z wysokim ciśnieniem i ciepłem.Zamiast rozpuszczalnika organicznego stosuje się dwutlenek węgla, ponieważ jest on superkrytycznie ekstrahowany w niskiej temperaturze.Superkrytyczne suszenie tą metodą nie zawsze jest skuteczne, ponieważ niektóre płyny będą reagować z dwutlenkiem węgla w celu tworzenia węglanów metali.