Hvad er superkritisk tørring?

Når et stof tørres via normale metoder til anvendelse af varme og tryk i en begrænset hastighed, passerer stoffet gennem væskegasbarrieren, hvor mængden af kapillærspænding ændres, hvilket får stoffet til at tømme.Denne tørringsproces påvirker stoffets samlede overfladespænding, hvilket får delikate strukturer til at bryde eller degenerere.For at undgå dette problem er der superkritisk tørring, der tørrer et stof via høj varme og tryk og går rundt om væskegasgrænsen i stedet for at bevæge sig gennem den.Tætheden af væske og gas er den samme, og molekylært er der ingen forskel mellem de to.Superkritisk tørring kan bruges med superkritiske væsker, og der er flere forskellige tørringsmetoder.

Den normale tørringsproces involverer anvendelse af medium varme eller tryk og er fint, når de påføres stoffer som vand, som ikke let er brudt.Nogle stoffer eller enheder mdash;såsom mikroelektromekaniske enheder, der har små maskiner og mdash;Oplev en ubalance under denne tørringsproces, fordi den, når overfladespændingen af væsken ændres til en gas, trækker den mod stoffets struktur.I delikate strukturer kan denne træk skabe problemer.

For at komme rundt i dette overfladespændingsproblem er superkritisk tørring en metode, der nederdele væske-gasgrænsen og ikke påvirker stoffets kapillærspænding.Kapillærstress er rummet mellem stoffets porer, og når væsken bliver en gas på normal måde, får kapillærspændingen stoffet til at kollapse.For at gøre dette kræves en superkritisk væske.Disse væsker ligner væsker, men er i stand til at udvide og komprimere som gasser;De er også i stand til at opløse andre stoffer.Forberedelse af disse væsker involverer mætning af porerne med et organisk opløsningsmiddel.

Der er flere måder at udføre superkritisk tørring på.I højtryks- og høj-temperaturmetoden fyldes et trykkammer med den superkritiske væske og det organiske opløsningsmiddel, hvori den superkritiske væske blev nedsænket.Stoffet udsættes derefter hurtigt for varme og tryk, der går ud over dets kritiske grænse, hvilket får væsken til at skifte til en gas, hvor kapillærspænding opretholdes.

Mens metoden med høj tryk og høj temperatur er den mest almindelige måde at udføreSuperkritisk tørring, der er en metode med lav temperatur;Denne metode er mere sikker, fordi den anden kan være eksplosiv, og nogle stoffer kan ikke håndtere højtrykket og varmen.I stedet for et organisk opløsningsmiddel anvendes kuldioxid, fordi det ekstraheres superkritisk ved en lav temperatur.Superkritisk tørring med denne metode er ikke altid vellykket, fordi nogle væsker reagerer med kuldioxid for at skabe metalcarbonater.