บริษัท แสงวิทย์2000 จำกัด - Saengvith2000 Co., Ltd.

 

ของไหลวิกฤตยิ่งยวด (Supercritical Fluid)
 
          ของไหลวิกฤตยิ่งยวด (Supercritical fluid) หมายถึงสภาวะของสสารที่ไม่สามารถจำแนกสถานะได้ชัดเจน ว่าสสารนั้นอยู่ในสถานะที่เป็นก๊าซหรือของเหลว โดยสามารถอธิบายได้จาก Pressure-Temperature Phase Diagram ของสารบริสุทธิ์นั้นๆ ดังตัวอย่างในรูปที่ 1
 
รูปที่ 1 Pressure-Temperature Phase Diagram ของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2)
 
          จาก Pressure-Temperature Phase Diagram นี้ จะแสดงถึงสภาวะที่สสารสามารถเปลี่ยนสถานะได้โดยมีอุณหภูมิ (Temperature) และความดัน (Pressure) มาเกี่ยวข้อง เช่น สสารที่อยู่ในสถานะก๊าซจะถูกทำให้เป็นของเหลวได้เมื่อมีการเพิ่มความดัน หรือลดอุณหภูมิลง จนกระทั่งสามารถควบแน่นเป็นของเหลวได้ แต่จะมีเหตุการณ์ที่เมื่ออุณหภูมิสูงกว่าค่าๆ หนึ่งแล้ว แม้จะเพิ่มความดันให้มากเท่าไร ก๊าซก็ไม่สามารถควบแน่นเป็นของเหลวได้
 
         โดยอุณหภูมิสูงสุดที่ก๊าซยังสามารถควบแน่นเป็นของเหลวได้เรียกว่า อุณหภูมิวิกฤต (Critical Temperature, Tc) และความดันที่จุดนี้เรียกว่า ความดันวิกฤต (Critical pressure, Pc) เราจึงเรียกจุดที่มีอุณหภูมิเท่ากับ Tc และความดันเท่ากับ Pc ว่า จุดวิกฤต (Critical pressure, CP)
 
          เมื่ออุณหภูมิและความดันของสสารสูงกว่า จุดวิกฤต สสารจะอยู่ในอีกสถานะหนึ่งที่ไม่ได้เป็นก๊าซหรือของเหลว (ดังรูปที่ 2) จะเรียกสสารที่อยู่ในสถานะนี้ว่า “ ของไหลวิกฤตยิ่งยวด (Supercritical fluid) ”  ซึ่งค่า Tc และ Pc จะเป็นค่าคงที่ที่เป็นคุณสมบัติเฉพาะของสสารนั้นๆ ตัวอย่างเช่น ก๊าซ CO2จะมีค่า TC = 31.1 °C และค่า Pc = 73.8 Bar ดังนั้นเมื่อ CO2 มีอุณหภูมิและความดันถึงจุดวิกฤตของตัวเองแล้ว ก็จะอยู่ในสถานะ Supercritical CO2
 
 
รูปที่ 2 แสดงลักษณะของก๊าซ CO2 เมื่ออยู่ในสภาวะอุณหภูมิและความดันต่างๆ จนถึงมีสถานะเป็น Supercritical CO2
 
 
          นอกจากก๊าซ CO2 แล้ว ตัวทำละลายอื่นๆก็สามารถอยู่ในสถานะ Supercritical fluid ได้เช่นกัน โดยตัวทำละลายแต่ละตัวจะมีจุดวิกฤตที่แตกต่างกันไปเป็นค่าเฉพาะของแต่ละตัว ดังแสดงในตารางที่ 1 ซึ่งสามารถเลือกใช้ตัวทำละลาย Supercritical fluid เหล่านี้ให้เหมาะสมกับงาน
 
          โดย CO2 มักเป็นตัวทำละลายที่นิยมนำมาใช้ในสถานะ Supercritical fluid มากที่สุด เนื่องจากอุณหภูมิวิกฤตและความดันวิกฤตมีค่าที่ไม่สูงมาก สามารถเริ่มใช้สถานะ Supercritical ได้ที่อุณหภูมิและความดันต่ำ ทำให้ยังสามารถปรับเพิ่มอุณหภูมิและความดันให้เหมะสมกับงานได้อีกมาก, สามารถหาซื้อได้ง่าย ราคาไม่แพง, มีความปลอดภัยในการใช้งาน ไม่ทำปฏิกิริยากับสารอื่นๆ เป็นต้น ซึ่งในบทความต่อไป เราจะมาดูกันในส่วนของคุณสมบัติและข้อดีของการเลือกใช้ CO2 เป็นตัวทำละลายในกระบวนการสกัดด้วยของไหลวิกฤตยิ่งยวด Supercritical Fluid Extraction (SFE)
 
 
 
ตารางที่ 1 แสดงอุณหภูมิวิกฤต (องศาเซลเซียส) และความดันวิกฤต (บาร์) ของตัวทำละลายต่างๆ
 
 
สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม
 
Ref :
1. วารสารศูนย์บริการวิชาการ ปีที่ 11 ฉบับที่ 2 ประจำเดือนเมษายน - มิถุนายน 2546, Academic Service Centre Khon Kaen University.
2. Applied Separations (http://appliedseparations.com).
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  
Home   l   About us   l   Products   l   News   l   Promotion   l   Recruitment   l   Contacts    l   Download
Copyright © 2003-2011 www.saengvith200.com All Right Reserved.