生活中的科学——无咖啡因的咖啡,超临界二氧化碳萃取

超临界现象

1922年,一位法国学者发现物质存在超临界现象。

各种物质都存在气态、液态、固态。在适当的温度和压力下,物质的状态可以相互转换。

比如水在正常的气压,零度可以凝结成冰,常温保持液态,100摄氏度时就会沸腾气化成水蒸汽。

在高压下,水可以在100摄氏度以上保持液态,温度高于100摄氏度,增加压力可以把水蒸汽液化成水。

如果温度超过374摄氏度,无论把压力增到多大,都无法使水蒸汽液化成水,而此时它的密度会远大于气体而更接近水的密度

这就是物质的第四种状态——超临界状态

374摄氏度就是水的超临界温度,处于超临界的物质就被称为“超临界流体”。


超临界流体卓越的溶解性能

超临界流体的特性跟气体和液态有很大的不同,它的密度与液体接近,但粘度很低,扩散性能好,表面张力极小。这些特性使它具有优越的萃取能力。

可实现应用的超临界流体是二氧化碳,二氧化碳的超临界温度只有31.1摄氏度,压力也只需要72.8个标准大气压。


超临界流体的应用

咖啡豆内的咖啡因提取,就是超临界二氧化碳萃取的典型应用。

超临界二氧化碳萃取不仅效率高,不存在溶剂残留问题,而且可以在较低的温度下操作,从而避免了高温对目标物质的破坏。


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