초임계 이산화탄소 추출에 영향을 미치는 주요 요인

Nov 06, 2024

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1. 추출압력
온도가 일정할 때 초임계 이산화탄소의 용해도는 추출압력이 증가함에 따라 증가하는 경향이 있으나, 어느 정도 압력이 증가하면 용해도는 천천히 증가한다. 과도한 압력은 비휘발성 물질의 추출을 유발하고 추출물의 불순물을 증가시킵니다. 일반적으로 극성이 약한 물질은 낮은 압력에서 추출할 수 있는 반면, 극성이 높은 물질은 높은 압력에서 추출해야 합니다. 따라서 다양한 추출물의 경우 최적의 작동 압력이 매우 다릅니다.


2. 추출온도
추출 효과에 대한 온도의 영향은 더 복잡하며, 선택한 온도 범위는 성분마다 다릅니다. 이산화탄소 임계점 부근의 저압 구역의 경우, 온도를 높이면 분리된 성분의 휘발성과 확산 능력을 높일 수 있으나, 밀도의 급격한 감소로 인한 용해도 감소를 보상하기에는 부족합니다. 온도가 증가하는 초임계 이산화탄소. 고압 구역에서 초임계 이산화탄소는 밀도가 크고 압축률이 낮습니다. 이때, 온도가 증가하면 이산화탄소의 밀도는 덜 감소하지만, 분리되는 성분의 증기압 및 확산계수는 크게 증가하여 용질의 용해도가 증가한다.


3. 추출시간 및 CO2유량
추출 초기에는 용매와 용질의 접촉이 부족하여 수율이 낮다. 추출 시간이 길어질수록 물질 전달은 일정 수준에 도달하고, 추출 속도는 최대에 도달할 때까지 증가합니다. 분리되는 성분의 감소로 인해 물질 전달력이 감소하고 추출 속도가 감소합니다. 수율이 일정할 경우 유속이 클수록 용매와 용질 사이의 열전달 저항이 작아지고 추출 속도가 빨라지며 소요 시간은 짧아지지만 추출의 회복 부하가 증가하게 됩니다. 따라서 경제적인 관점에서 적절한 추출시간과 유량을 선택해야 한다.


4. 재료의 입자 크기
추출물의 입자 크기는 적당해야 합니다. 입자 크기가 작을수록 초임계 유체와의 접촉 면적이 넓어져 물질 전달 효과가 증가하고 추출 속도를 높이는 데 도움이 됩니다. 그러나 입자크기가 너무 작으면 체구가 막혀 추출기 출구의 필터망이 막혀 추출효과가 떨어지고 추출에 불리하다.


5. 엔트레이너
초임계 이산화탄소 유체는 친유성이며 비극성 용매입니다. 유사 용해 원리에 따라 비극성 지용성 물질에 대한 용해도는 좋지만 특정 극성을 갖는 물질에 대한 용해도는 낮습니다. 이때, 초임계 이산화탄소 유체의 극성을 조절하고, 추출된 물질의 이산화탄소 유체에 대한 용해도를 높여 원래 추출할 수 없었던 물질을 추출할 수 있도록 하기 위해 서로 다른 극성의 엔트레이너를 첨가해야 하는 경우가 종종 있다. 초임계 이산화탄소로 추출한다.