Làm khô siêu tới hạn là gì?

Khi một chất được sấy khô thông qua các phương pháp bình thường để áp dụng nhiệt và áp suất ở tốc độ hữu hạn, chất đi qua hàng rào khí lỏng, trong đó lượng ứng suất mao quản thay đổi, khiến chất bị xì hơi.Quá trình sấy này ảnh hưởng đến sức căng bề mặt tổng thể của chất, khiến các cấu trúc tinh tế phá vỡ hoặc thoái hóa.Để tránh vấn đề này, có sấy khô siêu tới hạn, làm khô một chất thông qua nhiệt độ và áp suất cao, và đi xung quanh ranh giới khí lỏng thay vì di chuyển qua nó.Mật độ của chất lỏng và khí là giống nhau và, về mặt phân tử, không có sự khác biệt giữa hai.Làm khô siêu tới hạn có thể được sử dụng với chất lỏng siêu tới hạn, và có một số phương pháp sấy khác nhau.Một số chất hoặc thiết bị mdash;chẳng hạn như các thiết bị cơ điện tử có máy móc nhỏ mdash;Trải nghiệm sự mất cân bằng trong quá trình sấy này bởi vì, khi sức căng bề mặt của chất lỏng thay đổi thành khí, nó kéo theo cấu trúc của chất.Trong các cấu trúc tinh tế, việc kéo này có thể tạo ra các vấn đề.

Để khắc phục vấn đề căng thẳng bề mặt này, sấy khô siêu tới hạn là một phương pháp vượt qua ranh giới khí lỏng và không ảnh hưởng đến căng thẳng mao quản của chất.Ứng suất mao mạch là không gian giữa các lỗ chân lông của chất và khi chất lỏng trở thành khí bằng phương tiện bình thường, ứng suất mao quản khiến chất bị sụp đổ.Để làm điều này, một chất lỏng siêu tới hạn là bắt buộc.Những chất lỏng này trông giống như chất lỏng nhưng có thể mở rộng và nén như khí;Họ cũng có thể hòa tan các chất khác.Chuẩn bị các chất lỏng này liên quan đến việc bão hòa các lỗ chân lông bằng dung môi hữu cơ. Có một số cách để thực hiện sấy siêu tới hạn.Trong phương pháp áp suất cao và nhiệt độ cao, một buồng áp suất chứa đầy chất lỏng siêu tới hạn và dung môi hữu cơ trong đó chất lỏng siêu tới hạn được ngâm.Chất sau đó nhanh chóng tiếp xúc với nhiệt và áp suất vượt quá giới hạn tới hạn của nó, khiến chất lỏng thay đổi thành khí nơi duy trì ứng suất mao quản. Trong khi phương pháp áp suất cao và nhiệt độ cao là cách thực hiện phổ biến nhấtLàm khô siêu tới hạn, có một phương pháp nhiệt độ thấp;Phương pháp này an toàn hơn, bởi vì phương pháp còn lại có thể bùng nổ, và một số chất không thể xử lý áp suất và nhiệt cao.Thay vì một dung môi hữu cơ, carbon dioxide được sử dụng, vì nó được chiết xuất siêu cân bằng ở nhiệt độ thấp.Suy khô siêu tới hạn với phương pháp này không phải lúc nào cũng thành công, bởi vì một số chất lỏng sẽ phản ứng với carbon dioxide để tạo ra cacbonat kim loại.