Die Extraktion mit überkritischen Fluiden
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Die Polarität
Sie ist die entscheidende Eigenschaft, die die Löslichkeit eines Stoffes in einem
anderen bestimmt. Die Abhängigkeit der Dielektrizitätskonstante eines überkritischen
Fluids vom Druck und der Temperatur bietet die Möglichkeit, die Polarität des Fluids in
einem weiten Bereich zu beeinflussen. Die Höhe der Änderung der Dielektrizitäts
konstante ist stoffabhängig. So ist z.B. die Dielektrizitätskonstante von Wasser stark
von der Temperatur abhängig, sie sinkt mit steigender Temperatur. Die Abhängigkeit
vom Druck ist dagegen gering, die Dielektrizitätskonstante nimmt mit steigendem Druck
geringfügig zu. Unter Normalbedingungen hat Wasser eine Dielektrizitätskonstante von
e = 78,5, während sie bei 1000 °C und einer Dichte von 1 g cm' 1 bei e = 12 liegt. Am
kritischen Punkt (374,2 °C und 214,8 bar) beträgt 6=6 [218]. Dies liegt in der
Größenordnung von sehr unpolarem Kohlendioxid, dessen Dielektrizitätskonstante im
Bereich des kritischen Punktes 6 = 1,5 beträgt [219]. Die sehr hohe kritische
Temperatur von Wasser schränkt dessen Verwendung als überkritisches Fluid ein,
daher wird oft im subkritischen Bereich bei Temperaturen von 200 - 300 °C und
Drücken von 50 - 350 bar gearbeitet. Die Dielektrizitätskonstante von Wasser (6 = 27-
29 bei 250 °C) ist dann mit der von Methanol (6 = 33) und Ethanol (6 = 24) unter
Normalbedingungen vergleichbar [220, 221].
Die Dichte
Im Gegensatz zu Flüssigkeiten sind überkritische Fluide kompressibel. Dadurch kann
die Dichte und somit das Lösungsvermögen eines überkritischen Fluides für einen
gegebenen Stoff in einem weiten Bereich beeinflußt werden.
Die Viskosität
Die Viskosität von überkritischen Fluiden liegt zwischen denen von Gasen und
Flüssigkeiten.
Der Diffusionskoeffizient
Zusammen mit der Viskosität bestimmt diese Größe die Transporteigenschaften eines
Stoffes. Auch der Diffusionskoeffizient eines überkritischen Fluids liegt im Bereich
zwischen denen von Flüssigkeiten und Gasen.
Die Oberflächenspannung
Sie ist bei überkritischen Fluiden geringer als bei Flüssigkeiten und bewirkt somit eine
schnellere Durchdringung einer porösen Matrix und deren bessere Benetzung.