Solubilidad de CO2 supercrítico
El proceso de extracción de CO2 supercrítico depende de la solubilidad del CO2. Particularmente es “geométricamente variable”. Un fluido supercrítico es cualquier compuesto a una temperatura y presión por encima de su Punto Crítico.
Puede difundirse a través de sólidos como un gas y puede disolver materiales como un líquido. Para cualquier compuesto puro, existe un estado de transición llamado estado “crítico”: para temperaturas por debajo de la temperatura crítica Tc coexisten dos fases, líquido y vapor; para temperatura por encima de Tc, solo hay una fase: fluido supercrítico. La solubilidad es una función de la presión y la temperatura:
La solubilidad aumenta con el aumento de la presión a temperatura constante.
La solubilidad puede aumentar o disminuir cuando las temperaturas aumentan a presión constante.
La solubilidad está relacionada con la densidad. Mayor densidad, mayor solubilidad. Esto es cierto desde el punto de vista teórico, pero cuando se aplica a compuestos singulares podemos ver resultados diferentes, como se muestra en los gráficos a continuación.
Solubilidad de CO2
para sistemas “simples” y de solubilidad relativamente baja, la correlación empírica propuesta por Chrastil se puede utilizar para interpretar los resultados experimentales con una buena fiabilidad sin cálculos complicados:
C = densidad^k × exp [a/T + b]
donde C es la concentración de soluto, a, b y k constantes empíricas; esta correlación muestra la extrema dependencia de la solubilidad de la gravedad específica del fluido. También muestra que:
- La solubilidad aumenta con la densidad (o la presión) a temperatura constante;
- La solubilidad puede aumentar o disminuir cuando la temperatura se eleva a presión constante.
En todos los casos, la solubilidad disminuye drásticamente cuando el fluido se despresuriza a temperatura constante por debajo de su presión crítica, con una variación de solubilidad de varios órdenes de magnitud. Esta es la base de la mayoría de los procesos SCF: los SCF se utilizan como disolventes en la región del fluido supercrítico para extraer selectivamente algunos compuestos antes de ser despresurizados para provocar la precipitación del soluto, lo que permite la separación fluido-soluto.
