Supercritical Fluids: Fundamentals and Applications

سیالات فوق بحرانی نه گاز هستند و نه مایع، اما می توانند به تدریج از چگالی کم به بالا فشرده شوند و بنابراین به عنوان حلال های قابل تنظیم و محیط واکنش در صنعت فرآیند شیمیایی جالب و مهم هستند. با تنظیم چگالی می توان خواص این سیالات را برای یک فرآیند معین - تبدیل فیزیکی یا شیمیایی - سفارشی و دستکاری کرد. جداسازی و پردازش با استفاده از حلال‌های فوق بحرانی مانند CO₂ در حال حاضر به صورت آنلاین در صنایع غذایی، اسانس‌ها و صنایع پلیمری است. بسیاری از آژانس ها و صنایع استفاده از آب فوق بحرانی را برای اصلاح زباله ها در نظر دارند. کروماتوگرافی سیال فوق بحرانی یک کاربرد تحلیلی عمده دیگر را نشان می دهد. اخیراً پیشرفت‌های قابل توجهی در پردازش مواد حاصل شده است، از تشکیل ذرات گرفته تا ایجاد مواد متخلخل.

فصل‌های این کتاب گزارش‌های آموزشی از حوزه‌های موضوعی با محوریت: (1) تعادل فاز، ترمودینامیک و معادلات حالت؛ (2) رفتار بحرانی، اثرات متقاطع. (3) ویژگی های حمل و نقل و سطحی. (4) مدلسازی مولکولی، شبیه سازی کامپیوتری. (5) واکنش ها، طیف سنجی. (6) سینتیک جداسازی فاز. (7) استخراج؛ (8) کاربرد در پلیمرها، داروها، مواد طبیعی و کروماتوگرافی؛ (9) افزایش مقیاس فرآیند.

Supercritical fluids are neither gas nor liquid, but can be compressed gradually from low to high density and they are therefore interesting and important as tunable solvents and reaction media in the chemical process industry. By adjusting the density the properties of these fluids can be customised and manipulated for a given process - physical or chemical transformation. Separation and processing using supercritical solvents such as CO₂ are currently on-line commercially in the food, essential oils and polymer industries. Many agencies and industries are considering the use of supercritical water for waste remediation. Supercritical fluid chromatography represents another, major analytical application. Significant advances have recently been made in materials processing, ranging from particle formation to the creation of porous materials.

The chapters in this book provide tutorial accounts of topical areas centred around: (1) phase equilibria, thermodynamics and equations of state; (2) critical behaviour, crossover effects; (3) transport and interfacial properties; (4) molecular modelling, computer simulation; (5) reactions, spectroscopy; (6) phase separation kinetics; (7) extractions; (8) applications to polymers, pharmaceuticals, natural materials and chromatography; (9) process scale-up.