Fluida superkritis

Nama : Christie Naomi Dewi Astari NPM : 143020273

Kelas  : F

Fluida superkritis adalah zat yang berada pada suhu dan tekanan di atas titik  kritis termodinamika. Zat ini memiliki kemampuan unik untuk berdifusi melalui  benda padat seperti gas, dan melarutkan benda seperti cairan. Dan dia juga dapat  mengubah kepadatannya bila mengubah sedikit suhu dan tekanannya. Sifat seperti ini membuatnya cocok sebagai pengganti pelarut organik dalam proses yang  disebut Ekstraksi fluid superkritis. Karbon dioksida dan air adalah fluida yang  paling umum digunakan.

A. Fluida Super Kritis Air

Titik kritis menunjukan bahwa ada temperature dan tekanan yang sangat  tinggi, fase cair dan gas menjadi tidak dapat dibedakan atau yang dikenal sebagai  fluida superkritis. 

Pada air, titik kritis ada pada sekitar 647 K, dan 22,064 MPa (3200,1Psi)

H2O pada temperatur kamar (25oC) dan tekanan 1 atm akan berwujud cair (air).  Apabila temperatur diturunkan sampai 0oC atau lebih rendah maka akan berubah  menjadi padat atau yang kita sebut es. Sementara kalau suhunya dinaikkan sampai 100oC atau lebih, akan menguap menjadi gas (uap air). Bagaimana jika 

tekanannya juga diubah? Dengan mengubah temperatur dan tekanan terhadap  suatu zat sampai pada kondisi tertentu, maka kita akan mendapatkan fluida  superkritis. Mari kita lihat diagram fase H2O berikut. 

pada diagram itu, titik tripel dan titik kritis. Pada titik tripel, fase padat, cair dan  gas ada secara bersamaan dengan porsi yang sama. Apabila dari titik tripel,  sepanjang kurva batas fase cair dan gas, temperatur dan tekanan dinaikkan maka  cairan akan semakin berkurang kerapatannya karena ekspansi termal, dan  sebaliknya, kerapatan gas akan meningkat karena naiknya tekanan. Akibatnya  akan didapatkan kondisi dengan kerapatan yang sama dan tidak ada batas antara  cair dan gas. Pada kondisi ini, kurva mencapai titik kritis, zat tidak lagi berwujud  gas atau cair tetapi disebut sebagai fluida superkritis. Dengan demikian sifat­sifat  fluida superkritis berada diantara sifat­sifat gas dan cairannya. Fluida superkritis  memiliki viskositas yang lebih rendah dan difusivitas yang lebih tinggi dari fase  cairnya, sehingga memudahkannya bercampur dengan reagen­reagen dalam suatu  sistem reaksi.

B. Fluida Super Kritis CO2

Setiap zat memiliki suatu daerah di dalam diagram fasanya yang disebut daerah  “fluida superkritis”. Di mana daerah ini terletak? Daerah ini terletak di atas  tekanan dan suhu tertentu, tepatnya di atas tekanan dan suhu tertentu pada garis  batas fasa cair dan gas (PC dan TC).

fluida superkritis juga bisa diatur dengan mengubah suhu dan tekanan.

Salah satu fluida superkritis yang memiliki nilai komersial tinggi adalah karbon dioksida superkritis. Karbon dioksida memiliki nilai PC = 7,4 MPa (kira­kira 73

kali tekanan atmosfer) dan TC = 30oC. kondisi seperti ini termasuk relatif mudah

untuk dicapai karena tidak terlalu banyak energi yang dibutuhkan.

Fluida   superkritis   mulai   popular   diriset   pada   tahun   1976.   Perkembangan   ini bermula  dari  ekstraksi   kafein  dari   dalam  kopi  yang   pada  waktu  itu  memakai pelarut diklorometana, CH2Cl2. Kita tahu bahwa diklorometana adalah zat yang

berbahaya,   dan   dengan   metoda   ekstraksi   seperti   ini   maka   sangat   besar kemungkinan ada diklorometana yang tertinggal dalam kopi. Maka, para ilmuwan di Institut Max Planck, Jerman, mencoba menggali lebih dalam tentang karbon dioksida superkritis sebagai pengganti diklorometana. Ternyata hasilnya sangat memuaskan. Di samping itu, sifat mirip gas dari karbon dioksida superkritis ini memungkinkan   karbon   dioksida   superkritis   untuk   menerobos   pori­pori   yang sangat kecil dalam biji kopi dan mengekstraksi hampir 100% kafein dari dalam biji kopi, jauh lebih cepat dan efektif dibanding diklorometana.

Saat ini, kebanyakan biji kopi terdekafeinasi (tanpa kafein) diproduksi dengan bantuan karbon dioksida superkritis. Selain itu, karbon dioksida superkritis juga dipakai   untuk   keperluan­keperluan   lain,   seperti   ekstraksi   bahan­bahan   alam seperti   bahan   obat   dari   tumbuhan,   untuk   mengolah   limbah­limbah,   ekstraksi bahan makanan, dan lain sebagainya.

Manfaat Fluida Superkritis CO2