25.02.2016 14:27
Новости.
Просмотров всего: 5676; сегодня: 1.

Что такое "сверхкритические" технологии?

Об этом нам рассказал ассистент кафедры аэрогидромеханики Института математики и механики Артур Саламатин, недавно выигравший грант РФФИ.

Данный термин можно понимать двояко. С одной стороны, речь в целом идет о технологиях, которые являются следующим шагом на пути развития индустриального общества, а с другой стороны, это непосредственно те технологии, где применяются вещества, находящиеся в сверхкритических условиях – флюиды. «В рамках проекта, поддержанного грантом РФФИ, мы занимаемся совершенствованием технологии сверхкритической флюидной экстракции, что по-английски звучит как supercritical fluid extraction, - рассказал Артур Саламатин. – Этот процесс используется, как правило, для выделения целевых соединений из растительного сырья. При этом растворителем обязательно является вещество, находящееся в сверхкритическом состоянии, то есть при температуре и давлении выше критической точки».

Сверхкритические флюиды объединяют свойства как жидкой, так и газовой фаз. Одна из областей их применения – выделение природных соединений экологически чистым способом из источников растительного происхождения в ходе сверхкритической флюидной экстракции. Можно выделить два класса таких источников природного происхождения: семена маслосодержащих культур и листья и цветки с высоким содержанием эфирных масел. Первый класс используется, в основном, при производстве биотоплива и БАД, а второй – в косметической и лекарственной промышленности.

«К сожалению, в России СФЭ пока находится на стадии изучения: проводятся лабораторные опыты на установках с малой производительностью. В США и развитых странах Европы ситуация лишь ненамного лучше: в промышленных объемах обрабатываются хмель, чай и зерна кофе», - пояснил новизну их проекта Артур Саламатин.

Кстати, сама технология сверхкритической флюидной экстракции особенно актуальна сегодня, поскольку она следует современной парадигме так называемой «зеленой химии»: технологический процесс протекает без вреда для окружающей среды. «Флюиды являются растворителями, в значительно меньшей степени воздействующими как на человека, так и на окружающую среду, - пояснил Артур Саламатин. - Одним из таких растворителей выступает диоксид углерода (CO2), который доступен в неограниченном количестве из атмосферы и которым мы постоянно дышим. Как и многие другие флюиды, он одновременно обладает высокой растворяющей способностью жидкостей, и свойственной газам высокой скоростью проникновения внутрь твердых веществ».

В рамках данного проекта представители Казанского университета, среди которых заведующий кафедрой аэрогидромеханики Андрей Егоров, профессор этой же кафедры Александр Мазо, а также студенты и аспиранты, активно взаимодействуют и с исследователями из КХТИ и КГМУ.

Важно отметить, что в решении некоторых вопросов помощь оказывают Химический институт им. Бутлерова, Институт фундаментальной медицины и биологии и криминалистическая лаборатория КФУ.

«К настоящему времени предложена схематизация процессов растворения и массопереноса внутри индивидуальной частицы молотого сырья и в поровом пространстве аппарата, содержащего пористую упаковку этих частиц. В соответствие с предлагаемой концепцией сформулирована система дифференциальных уравнений, выражающих баланс массы экстрактивных соединений на разных уровнях, - поделился достигнутыми результатами Артур Саламатин. - При формулировке модели сложность заключалась в адекватном учете нетривиальной внутренней биологической структуры сырья, так как на указанные процессы значительное влияние оказывают и клеточные мембраны, ограничивающие маслосодержащие клетки, и клеточные стенки, являющиеся каналами транспортной системы в сырье. На измеряемые характеристики процесса ощутимое влияние оказывает и структура самого пористого слоя частиц».

О значимости достигнутых казанскими учеными результатов свидетельствует наличие публикаций в высокорейтинговых журналах и выступлений на престижных международных конференциях. Доклады о проделанной работе были представлены на центральных европейских конференциях EMSF (European Meeting on Supercritical Fluids) и CHISA (International Congress of Chemical and Process Engineering), посвященных вопросам применения сверхкритических технологий, статьи по материалам докладов были опубликованы в европейских журналах «Chemical Engineering and Technology» и «The Journal of Supercritical Fluids». Уже в течение нескольких лет коллектив участвует в работе тематической всероссийской конференции «Сверхкритические флюиды: фундаментальные основы, технологии, инновации», и некоторые результаты опубликованы в центральных российских изданиях, посвященных вопросам химии и математического моделирования. В этом году ученые также планируют вновь представить свои результаты на конференциях EMSF и CHISA.

В дальнейшем же ученым предстоит непосредственно выяснить, как можно оптимизировать технологию сверхкритической флюидной экстракции, и работа в этом направлении уже ведется.


Что такое "сверхкритические" технологии?


Ньюсмейкер: Казанский федеральный университет — 854 публикации
Поделиться:

Интересно:

Электросамокаты — за и против. Анализ мнений в соцсетях
29.10.2024 18:33 Аналитика
Электросамокаты — за и против. Анализ мнений в соцсетях
Электросамокаты стали одной из самых горячих тем летнего сезона 2024 года. На фоне ограничений и штрафов, которые ввели главные игроки рынка кикшеринга, в социальных сетях разгорелись целые баталии. Не утихают споры о том, что дает электротранспорт горожанам — удобство и мобильность или дискомфорт...
Нацисты планировали превратить Украинскую ССР в аграрный придаток
29.10.2024 12:35 Мероприятия
Нацисты планировали превратить Украинскую ССР в аграрный придаток
В пресс-центре ТАСС прошла конференция, посвященная годовщине освобождения Украины войсками Красной армии от оккупации нацистов и их пособников. Организатор мероприятия - Национальный центр исторической памяти при Президенте Российской Федерации. Нацисты планировали превратить Украинскую ССР в...
«Выберу.ру»: рейтинг лучших карт для автолюбителей в октябре 2024 года
28.10.2024 18:30 Аналитика
«Выберу.ру»: рейтинг лучших карт для автолюбителей в октябре 2024 года
«Выберу.ру» составил рейтинг банков с наиболее выгодными автолюбителям картами благодаря кешбэку на АЗС, за покупку запчастей, автосервис и шиномонтаж.   В ходе исследования эксперты финансового маркетплейса «Выберу.ру» изучили текущие параметры продуктов всех российских банков. В результате...
Огненный рейд лейтенанта Хетагурова
28.10.2024 18:14 Аналитика
Огненный рейд лейтенанта Хетагурова
В конце сентября 1941 года началась великая битва под Москвой. Это было одно из крупнейших событий Второй мировой войны. Не сумев после Смоленского сражения сходу прорваться к Москве, немцы не успокоились. 6 сентября фашисты приняли новое решение захватить Москву, разработав план операции «Тайфун»...
Особенности предпринимательской деятельности в малых городах
28.10.2024 17:34 Консультации
Особенности предпринимательской деятельности в малых городах
Бизнес в малых городах - это хорошая возможность открыть свое дело, не подвергая себя рискам крупных городов. В их числе высокая конкуренция, сложности с поиском хороших локаций, пресыщенность местных жителей ассортиментом товаров и услуг и др. У бизнеса в малых городах есть своя специфика, зная...