2010/8/17のメモからの転記
(AIST「やさしい超臨界流体教室」より)
http://riodb.ibase.aist.go.jp/SCF/sdb/scf/scf_top.html
Q1: 超臨界流体って何ですか？
A: 物質は、温度、圧力などの環境条件により気体、液体、固体の3つの状態の間を移り変わります。図１はこれを図示したものです。気体、液体、固体の３相が共存している点を三重点といいます。三重点より温度が高くなると、液体と気体の２相が平衡になり、圧力は飽和蒸気線に沿って変化します。温度、圧力を加えても液体と気体の区別がつかなくなる終点があり、これを臨界点といいます。この臨界点を越えた温度と圧力の状態にある流体を超臨界流体といいます。
超臨界状態になった流体は、液体や気体の状態とは異なった性質を持っています。たとえば、超臨界二酸化炭素は油などに対する親和性が高く、油脂や香味成分をよく溶かします。このため、食品からこれらを抽出する際に広く使われています。
Q4: どんな超臨界流体がありますか？
A: 物質はすべて超臨界流体になります。身近なところでは水や二酸化炭素が超臨界流体として広く利用されています。
Q5: 超臨界二酸化炭素はどのように利用されていますか？
A: 二酸化炭素は地球上に広く存在し、人体に対して無害なため広く利用されています。また、無極性分子なので、ヘキサン等の有機溶媒と同じように油脂類を良く溶かします。もちろん、二酸化炭素は分子量が小さいため、分子量のおおきな溶質への溶解力は小さく、溶媒として利用するためには超臨界状態にしなければならないのですが、毒性や引火性がないことや、超臨界流体の特性を利用することで有機溶媒では困難な操作を行なうことができるため、いろいろな応用が考えられています。工業的にはコーヒー豆からのカフェイン除去に利用されたのを始めとして、他に以下のような応用例があります。
分離･抽出(香料、色素、不飽和脂肪酸、医療品)、
超臨界乾燥、
超臨界洗浄、
超臨界染色、
マイクロ発泡、
微粒子製造、
有機合成反応(有機化学反応、
触媒反応、酵素反応、ミセル反応、重合反応等)、
超臨界塗装、
殺菌、
分析