SÜPERKRİTİK AKIŞKANLAR
Günümüzde modern organik ve inorganik kimyada önemli gelişmeler kaydedilmiş, bu gelişmeler tıbbi ve zirai ilaç endüstrileri gibi birçok sektörde etkisini olumlu şekilde göstermiştir. Bu endüstrilerde kullanılan kimyasalların büyük bir bölümünün sentezi organik çözücüler içerisinde gerçekleştirilmektedir. Kullanılan bu çözücülerin sentez ürünlerinden uzaklaştırılmasında büyük güçlüklerle karşılaşılması bir yana daha da önemlisi bu çözeltilerin neden olduğu toksinler ve bunlara bağlı artan çevresel kirlilikler insan sağlığında oldukça önemli tehtidler oluşturmaya başlamıştır. Bu sebeple organik çözücülerin kullanımına karşı artan çevresel baskılar artmış ve birçok endüstri kuruluşunu yüksek tazminatlar ödemek zorunda bırakmıştır. Bütün bunlar araştırmacıları, alternatif sentez ve çözücü
kullanımı yönünde araştırma çalışmaları yapmaya itmiş ve süperkritik akışkan teknolojisinin ortaya çıkmasını sağlamıştır.
Son yirmi yılda, süperkritik akışkan ekstraksiyonu (SC) artan bir ilgi ile bilinen ekstraksiyon metotlarına karşı ilginç alternatif bir metot olarak dikkat çekmektedir. SC, destilasyon, Soxhlet, sıvı ekstraksiyon ve sıvı kromotografisi gibi diğer metotlarla başarılamayan üstünlükleri sağlayan yeni bir metottur. Bu metot da çözgen tüketimi ve basamak sayısı azalmakta, analiz süresi kısalmaktadır. Çözgen tüketimi hacminin azaltılması sadece yüksek fiyatlardan kaçınmak açısından değil, çevreye verilme problemi bakımından da önemlidir. [1]
Şekil 1.Süperkritik akışkan ekstraksiyonunun temel aşamaları[9] Bir maddenin kritik noktası ilk kez Baron Cagniardde‘la Tour tarafından 1822’de gözlenmiştir.1879’da Hannay ve Hogart metal halojenürler gibi katı maddelerin süperkritik metanol ve karbon tetraklorür de çözüldüğünü rapor etmişlerdir. Francis 1954’de yayımladığı
bir makalede 261 tane farklı bileşenin süperkritik CO2’e çözüldüğünü belirtmiştir. 1980’lerden sonra süperkritik sıvıların analitik kimyada uygulamalarda büyük gelişme göstererek hızla pek çok endüstriyel alanda yer almaya başlamıştır.[1]
SÜPERKRİTİK AKIŞKAN NEDİR ? Bir maddenin, basınç-sıcaklık faz diyagramında (Şekil 2), gaz-sıvı denge eğrisi ileriye doğru hareket edilecek olursa, sıcaklık ve basıncı artar. Isıl genleşmeler nedeniyle, sıvının yoğunluğu azalırken; basıncın artmasından dolayı gazın yoğunluğu artmaya başlar. Giderek iki fazın yoğunlukları
birbirine yaklaşır, gaz ve sıvı arasındaki farklar kaybolur ve eğri bir kritik noktaya gelir. Bu noktada madde artık “akışkan” olarak adlandırılabilir. Böylece, maddenin sıcaklığı kritik sıcaklığının (Tc), basıncı ise kritik basıncının (Pc) üzerine çıkartıldığında katı, sıvı ve gaz fazlarından daha
6
