Was ist überkritisches Trocknen?

Wenn eine Substanz durch normale Methoden zum Auftragen von Wärme und Druck bei einer endlichen Geschwindigkeit getrocknet wird, fließt die Substanz durch die Flüssiggasbarriere, wobei sich die Menge an Kapillarspannung ändert und die Substanz entleert.Dieser Trocknungsprozess beeinflusst die Gesamtoberflächenspannung der Substanz und führt dazu, dass empfindliche Strukturen brechen oder degenerieren.Um dieses Problem zu vermeiden, gibt es eine überkritische Trocknung, die eine Substanz durch hohe Hitze und Druck trocknet und die Flüssigkeitsgasgrenze umgeht, anstatt sich durch sie zu bewegen.Die Dichte von Flüssigkeit und Gas ist gleich und es gibt molekular keinen Unterschied zwischen den beiden.Überkritische Trocknung kann mit überkritischen Flüssigkeiten verwendet werden, und es gibt verschiedene Trocknungsmethoden.

Der normale Trocknungsprozess umfasst die Verwendung mittlerer Wärme oder Druck und ist in Ordnung, wenn sie auf Substanzen wie Wasser angewendet werden, die nicht leicht zu brechen sind.Einige Substanzen oder Geräte mdash;wie mikroelektromechanische Geräte mit winzigen Maschinen mdash;Erleben Sie während dieses Trocknungsprozesses ein Ungleichgewicht, da die Oberflächenspannung der Flüssigkeit in ein Gas an der Struktur der Substanz zieht.Bei empfindlichen Strukturen kann dieses Ziehen Probleme verursachen.Kapillarspannung ist der Raum zwischen den Poren der Substanz, und wenn die Flüssigkeit mit normalen Mitteln zu einem Gas wird, lässt die Kapillarspannung die Substanz zusammenbricht.Dazu ist eine überkritische Flüssigkeit erforderlich.Diese Flüssigkeiten sehen aus wie Flüssigkeiten, können sich jedoch wie Gase ausdehnen und komprimieren.Sie können auch andere Substanzen auflösen.Bei der Vorbereitung dieser Flüssigkeiten beinhaltet die Sättigung der Poren mit einem organischen Lösungsmittel.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, überkritische Trocknen durchzuführen.Bei der Hochdruck- und Hochtemperaturmethode wird eine Druckkammer mit der überkritischen Flüssigkeit und dem organischen Lösungsmittel gefüllt, in das die überkritische Flüssigkeit eingetaucht war.Die Substanz wird dann schnell Wärme und Druck ausgesetzt, der über ihre kritische Grenze hinausgeht, was dazu führtÜberkritisches Trocknen, es gibt eine niedrige Temperaturmethode;Diese Methode ist sicherer, da der andere explosiv sein kann und einige Substanzen den hohen Druck und die Wärme nicht bewältigen können.Anstelle eines organischen Lösungsmittels wird Kohlendioxid verwendet, da es bei niedriger Temperatur überkritisch extrahiert wird.Überkritisches Trocknen mit dieser Methode ist nicht immer erfolgreich, da einige Flüssigkeiten mit dem Kohlendioxid reagieren, um Metallcarbonate zu erzeugen.