Fluida Superkritis

Titik kritis adalah suatu titik dimana fasa gas dan fasa cair dari suatu fluida tidak dapat lagi dibedakan. Suhu yang dibutuhkan untuk mencapai titik kritis suatu fluida disebut dengan temperatur kritis (Tc), begitu pula dengan tekanan kritis (Pc), dan volum kritis (Vc).

Gambar 1 Diagram P-V-TSifatkerapatan (kg/m3)Viskositas (cP)Diffusivitas (mm2/s)

Gas10.011-10

Fluida superkritis100-8000.05-0.10.01-0.1

Cair10000.5-1.00.001

Fluida superkritis adalah zat yang berada pada suhu dan tekanan yang melampaui titik kritis. Zat ini memiliki kemampuan unik untuk berdifusi melalui benda padat seperti gas, dan melarutkan benda seperti cairan. Dengan kata lain, fluida superkritis juga dapat disebut sebagai fasa keempat suatu benda. Sifat solvasinya mirip seperti zat cair, namun sifat mobilitas partikelnya mirip seperti gas, misalnya kemudahan berdifusi dan viskositas yang rendah. Fluida superkritis juga dapat berubah densitas jika diubah sedemikian temperatur dan tekanan yang diberikan. Sifat seperti ini membuatnya cocok sebagai pengganti pelarut organik dalam proses yang disebut ekstraksi fluida superkritis. Setiap fluida dapat dibentuk menjadi fluida superkritis, namum karbon dioksida dan air adalah fluida superkritis yang paling umum digunakan. Salah satu fluida superkritis yang memiliki nilai komersial tinggi adalah karbon dioksida superkritis. Karbon dioksida memiliki nilai Pc = 7,4 MPa dan Tc = 30oC. Kondisi seperti ini tidak terlalu membutuhkan banyak energi dibanding fluida lain sehingga termasuk relatif mudah untuk dicapai. Karbon dioksida juga dapat secara mudah didapat dari alam sehingga ekonomis.Saat ini, kebanyakan biji kopi terdekafeinasi (tanpa kafein) diproduksi dengan bantuan karbon dioksida superkritis. Selain itu, karbon dioksida superkritis juga dipakai untuk keperluan-keperluan lain, seperti ekstraksi bahan-bahan alam seperti bahan obat dari tumbuhan, untuk mengolah limbah-limbah, ekstraksi bahan makanan, dan lain sebagainya.

1. Manfaat Fluida Superkritis CO2- Sebagai pelarut pada ekstraksi, misalnya pada ekstraksi kafein dari kopi untuk mendapat kopi yang bebas kafein- Sebagai fase gerak pada kromotografi (super critical fluide chromothography)- Dry cleaning- Media pada sintesis polimer dari nano material- Mengurangi pemakaian pelarut pelarut organik yang toksik dan mudah terbakar2. Salah satu fluida superkritis yang memiliki nilai komersial tinggi adalah karbon dioksida superkritis. Karbon dioksida memiliki nilai Pc = 7,4 MPa dan Tc = 30oC. Kondisi seperti ini tidak terlalu membutuhkan banyak energi dibanding fluida lain sehingga termasuk relatif mudah untuk dicapai. Karbon dioksida juga dapat secara mudah didapat dari alam sehingga ekonomis.

Referensi:Tanko J. M., Fletcher B., Sadeghipour M., Suleman N. K. 2009. Green Chemistry Through the Use of Supercritical Fluids and Free Radicals. Green Chemistry Education, Chapter 7. ACS Symposium Series, Volume 1011.Atkins, P.W. dan de Paula, Julio. 2006. Physical Chemistry. Oxford University Press: Oxford.Sudarlin. 2011. Termodinamika Kimia. Yogyakarta.