12. Одно из направлений «зелёной химии», развиваемое в России, - синтез новых материалов, очистка химических веществ с использованием сверхкритических жидкостей. Чаще всего используют сверхкритический оксид углерода (IV). При каких условиях оксид углерода (IV) становится сверхкритическим? Где уже используют сверхкритический оксид углерода (IV)? Ответы на вопросы можно найти на сайте http://gotourl.ru/10806.

Краткое пояснение:

Ответ:

Условия, при которых оксид углерода (IV) (диоксид углерода, CO₂) становится сверхкритическим:

Диоксид углерода становится сверхкритическим при достижении так называемой критической точки. Критические параметры для CO₂ составляют:

• Критическая температура (T_к): приблизительно 31.1 °C (304.2 K)
• Критическое давление (P_к): приблизительно 7.38 МПа (72.8 атмосфер)

При температуре выше критической и давлении выше критического, CO₂ переходит в сверхкритическое состояние. В этом состоянии он обладает свойствами как жидкости (высокая плотность, растворяющая способность), так и газа (низкая вязкость, высокая диффузия). Эти свойства делают его отличным растворителем.

Где уже используют сверхкритический оксид углерода (IV):

Сверхкритический CO₂ (SC-CO₂) находит широкое применение в различных областях благодаря своим уникальным свойствам и экологичности (он нетоксичен, негорюч, легко удаляется из продукта).

1. Экстракция:
• Пищевая промышленность: Экстракция кофеина из кофе, извлечение ароматических масел, пигментов, витаминов из растительного сырья, обезжиривание продуктов.
• Фармацевтическая промышленность: Экстракция биологически активных веществ из растений для производства лекарств, очистка фармацевтических препаратов.
• Производство парфюмерии: Извлечение эфирных масел из цветов и растений.
2. Очистка и стерилизация:
• Медицинское оборудование: Очистка и стерилизация медицинских инструментов и материалов.
• Электронная промышленность: Очистка прецизионных компонентов.
3. Химический синтез:
• «Зелёный» растворитель: Используется как альтернатива токсичным органическим растворителям в различных химических реакциях, включая полимеризацию и синтез наноматериалов.
• Очистка полимеров.
4. Удаление загрязнителей:
• Очистка промышленных отходов.
• Регенерация растворителей.
5. Прочие применения:
• Сухая чистка одежды (как альтернатива перхлорэтилену).
• Производство пористых материалов (например, аэрогелей).

SC-CO₂ является важным инструментом в «зелёной химии», позволяя создавать более экологичные и безопасные процессы.