¿Qué son los Fluidos Supercríticos? Sus propiedades y sus aplicaciones
La ciencia y la tecnología están en constante evolución, y uno de los campos que ha atraído mucha atención en los últimos años es el de los fluidos supercríticos. Este concepto, aunque puede parecer complicado al principio, tiene un potencial increíble para transformar la industria y la investigación científica. En este artículo, explicaremos qué son los fluidos supercríticos, sus propiedades y aplicaciones.
¿Qué son los Fluidos Supercríticos?
Un fluido supercrítico es una sustancia que se encuentra en un estado donde ya no es ni líquido ni gas, pero tiene propiedades de ambos. Esto ocurre cuando un fluido se somete a temperaturas y presiones superiores a su punto crítico, un estado en el que las diferencias entre las fases líquida y gaseosa desaparecen. En esta condición, los fluidos supercríticos tienen la capacidad de disolver sustancias como un líquido, pero también pueden fluir y difundir como un gas.
El dióxido de carbono (CO2) es uno de los fluidos supercríticos más utilizados debido a su relativamente baja temperatura y presión crítica, además de ser químicamente inerte y no tóxico.
Propiedades de los Fluidos Supercríticos
Las propiedades que tienen los fluidos supercríticos son:
- Densidad ajustable: modificando la presión y la temperatura se puede ajustar la densidad del CO₂, esto permite controlar su capacidad para disolver diferentes sustancias y su comportamiento en procesos de extracción y separación selectiva.
- Aislamiento: para aislar el extracto de una extracción con CO₂, se lleva a cabo un proceso de despresurización del CO2. Durante este proceso, el fluido supercrítico de CO ₂ experimenta un cambio de fase a estado gaseoso. Esta transición provoca una disminución significativa en la densidad del CO2, lo que resulta en la separación de los compuestos disueltos del fluido de extracción. El CO2 en estado gaseoso puede escapar del sistema, dejando el extracto sin contaminantes del fluido de extracción, lo que garantiza la pureza del producto final.
- Fraccionamiento selectivo: con la capacidad de ajustar la densidad de los fluidos supercríticos mediante cambios precisos en la presión y la temperatura, se logra una separación selectiva de diferentes compuestos en los distintos separadores del sistema. Este enfoque optimiza el proceso de separación, garantizando la pureza y la calidad de los productos finales.
- Reciclable: después de su uso en procesos de extracción o síntesis, el CO₂ puede recuperarse fácilmente mediante la despresurización y el enfriamiento, lo que lo hace económicamente viable y sostenible.
- Polaridad ajustable: la polaridad del CO₂ puede ajustarse añadiendo un solvente de mayor polaridad, como el etanol. Pequeñas cantidades de solventes más polares pueden tener un impacto significativo en los compuestos que se extraen.
- Responsabilidad ambiental: el uso de fluidos supercríticos, se considera respetuoso con el medio ambiente debido a que no es tóxico, no es inflamable y es completamente reciclable. Además, los procesos que utilizan fluidos supercríticos, a menudo requieren temperaturas y presiones moderadas, lo que reduce el consumo de energía.
Aplicaciones Actuales de los Fluidos Supercríticos
Los fluidos supercríticos se están utilizando en una amplia gama de aplicaciones debido a sus propiedades únicas. Algunas de las aplicaciones más comunes incluyen:
- Descafeinización de café y té
- Extracción de cannabis
- Extracción de lanolina de lana
- Extracción de lúpulo
- Desodorización de aceites y grasas
- Descolesterización de la yema de huevo y los tejidos animales
- Colorantes y pigmentos alimentarios
- Desnicotinización del tabaco
- Encapsulación de compuestos bioactivos como fármacos y nutrientes.
Conclusión
Los fluidos supercríticos están revolucionando varios campos, combinando propiedades de líquidos y gases para ofrecer soluciones innovadoras. Además, su capacidad para disolver, extraer y limpiar de manera eficiente y sostenible los hace ideales para aplicaciones en industrias como la farmacéutica, la alimentación y la producción de materiales avanzados.
