Obtenção de extratos vegetais com Fluido Supercrítico
A “extração” é uma operação físico-química que ocorre com transferência de massa, onde os sólidos solúveis e voláteis podem ser extraídos por manter-se em contato entre o solvente e os sólidos. São três as principais técnicas de extração, que envolvem o uso de solvente, vapor e fluidos supercríticos.
Fazer extração em plantas é comum nas Indústrias de Perfume, Farmacêuticas, de Alimentos, e de Nutrição. É desta forma que são obtidos extratos vegetais como óleos comestíveis ou industriais, pigmentos e fármacos naturais.
Um fluido supercrítico é qualquer substância colocada a uma temperatura e pressão acima de seu ponto crítico. Esses fluidos podem se difundir através de sólidos como um gás e dissolver materiais como um líquido. Perto do ponto crítico, pequenas mudanças na pressão ou temperatura resultam em grandes mudanças na densidade, permitindo que muitas propriedades de um fluido supercrítico sejam “ajustadas”. Fluidos supercríticos são frequentemente substitutos adequados para solventes orgânicos em uma variedade de processos industriais e de laboratório.
O Vaso de extração supercrítico em batelada ilustrado acima à esquerda foi projetado para 5000 psi (345 bar) a 350°C. Este vaso de 600 mL foi equipado com uma bomba de CO2 líquido capaz de fornecer até 24 mL/min.
O Vaso de extração supercrítico em batelada ilustrado acima à esquerda foi projetado para 5000 psi (345 bar) a 350°C. Este vaso de 600 mL foi equipado com uma bomba de CO2 líquido capaz de fornecer até 24 mL/min.
O dióxido de carbono é um dos muitos fluidos supercríticos comumente usados. É relativamente simples ultrapassar seu ponto crítico (31°C, 1057 psi).
A água é outra substância que é frequentemente usada em sua condição supercrítica (374°C, 3.185 psi) suas excelentes propriedades de condutividade térmica a tornam este fluido o escolhido em reatores nucleares pressurizados para geração de eletricidade. A extrema agressividade e a natureza reativa da água supercrítica são uma excelente escolha para a destruição oxidativa de alguns resíduos perigosos.
Aplicações que envolvem fluidos supercríticos incluem extrações, nanopartículas e formação de filme nano estruturado, secagem supercrítica, captura e armazenamento de carbono, bem como estudos avançados de recuperação de óleo. A Parr Instrument fornece sistemas para todas as aplicações mencionadas acima.
O sistema de extração de fluido supercrítico ilustrado à esquerda e no diagrama acima incorpora um Vaso de 1,2 litros classificado para uso a 3000psig (200 bar) em temperaturas de até 300°C. O sistema inclui uma válvula de entrada automatizada e um regulador de contrapressão (válvula BPR) acionado por ar comprimido que é usado para facilitar uma liberação de pressão controlada no final do teste. O Vaso é aquecido com um aquecedor de manta flexível de 1500W.
Figura ilustrativa de um projeto básico para Hidrólise com Água Supercrítica (250ml)
Informações necessárias para especificação de um Reator Supercrítico:
– Aplicação: O que será extraído?
– Extração com H2O Supercrítica ou CO2?
– Volume do Vaso
– Material de construção
– Com ou sem agitação?
– Pressão máxima de trabalho
– Temperatura máxima de trabalho
– Vazão da Bomba HPLC para o solvente
– Vazão da Bomba HPLC para co-solvente (se necessário)
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