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Kapitel 6
Tabelle 6.1 zeigt die Größenordnungen der Dichte, der Viskosität und des Diffusions
koeffizienten von Gasen und Flüssigkeiten im Vergleich zu überkritischem Kohlen
dioxid am kritischen Punkt und bei kritischer Temperatur und sechsfachem kritischen
Druck [218].
Dichte
[g- cm- 3 ]
Viskosität
[g- cm' 1 - s' 1 ]
Diffusionskoeffizient
[cm 2 - s" 1 ]
Gase
C0 2 (T c , P c )
C0 2 (T c , 6 P c )
Flüssigkeiten
0,1 -10 3 - 2-10 3
0,47
1,0
0,6 - 1,6
1 -10 4 - 3-10 4
3-1 o 4
1 -10 3
0,2-10' 2 - 3-10‘ 2
0,1 - 0,4
7-10‘ 4
2-10' 4
0.2-10' 5 - 2-10 5
Tab. 6.1 Dichte, Viskosität und Diffusionskoeffizient von Gasen, Flüssigkeiten und
überkritischem Kohlendioxid
Vergleicht man Gase, Flüssigkeiten und überkritische Fluide anhand der genannten
Eigenschaften, so kann zusammenfassend gesagt werden, daß die für ein Extraktions
verfahren erforderlichen Eigenschaften durch überkritische Fluide besser gewährleistet
werden als durch Flüssigkeiten und Gase. Hohes Lösungsvermögen (Dichte und
Polarität), kombiniert mit guten Transporteigenschaften und guter Durchdringung der
Matrix (Diffusion, Viskosität und Oberflächenspannung), ermöglichen eine effiziente
und schnellere Extraktion als mit organischen Lösungsmitteln. Durch die Variation von
Druck und Temperatur können die Lösungseigenschaften eines überkritischen Fluides
im Gegensatz zu denen eines organischen Lösungsmittels verändert werden, so daß
eine selektivere Extraktion möglich ist. Die Selektivität ist allerdings begrenzt; eine
fraktionierte Extraktion von verschiedenen Stoffgruppen mit ähnlicher Polarität (z.B.
Trennung von chlorierten und aromatischen Kohlenwasserstoffen) ist nicht möglich. In
der Regel ist der Extrakt bei der Anwendung von überkritischen Fluiden auf Umwelt
proben geringer mit koextrahierten Matrixbestandteilen verunreingt als bei den anderen
Extraktionsmethoden. In manchen Fällen kann daher auf eine aufwendige Nachreini
gung verzichtet werden (siehe Kap.5).
Das Lösungsvermögen von Fluiden innerhalb einer elutropen Reihe kann durch den
Hildebrandt-Parameter ö beschrieben werden. Ein höherer Wert dieses Parameters
bedeutet ein besseres Lösungsvermögen des Solvens für polare Verbindungen. Für
überkritische Fluide wird der Hildebrandt-Parameter, in Abhängigkeit vom kritischen
Druck (P c ) und der kritischen Dichte des Solvens im überkritischen (p r SF ) bzw. im
flüssigen (p rJ ) Zustand, nach Gleichung 6.1 beschrieben [222].