2. Одно из направлений «зелёной химии», развиваемое в России, — синтез но- вых 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)?

Сверхкритический оксид углерода (IV) в «зеленой химии»:

Сверхкритический оксид углерода (IV) (CO₂) — это перспективный растворитель и реагент в «зеленой химии», который позволяет проводить химические процессы более экологично.

Условия сверхкритического состояния CO₂:

Вещество находится в сверхкритическом состоянии, когда оно подвергается воздействию температуры и давления выше своей критической точки. Для диоксида углерода (IV) эти параметры составляют:

• Критическая температура: 31,06 °C (304,21 K)
• Критическое давление: 7,38 МПа (72,8 атм)

Таким образом, CO₂ становится сверхкритическим при температуре выше 31,06 °C и давлении выше 7,38 МПа. В этом состоянии он обладает свойствами как жидкости (высокая плотность, растворяющая способность), так и газа (низкая вязкость, высокая диффузия).

Применение сверхкритического CO₂ (SC-CO₂):

SC-CO₂ находит широкое применение в различных областях:

1. Экстракция:
   
   • Пищевая промышленность: Извлечение кофеина из кофе, ароматизаторов из трав и специй, удаление жира из продуктов.
   • Фармацевтика: Экстракция биологически активных веществ из растительного сырья, очистка лекарственных препаратов.
   • Парфюмерия: Получение натуральных эфирных масел.
2. Очистка:
   
   • Очистка полупроводниковых материалов и электронных компонентов: Удаление остаточных загрязнений без использования токсичных растворителей.
   • Стерилизация медицинских инструментов: Эффективный метод стерилизации.
   • Очистка текстиля: Удаление пятен и загрязнений с тканей.
3. Химические реакции:
   
   • Синтез полимеров и наноматериалов: SC-CO₂ может использоваться как среда для проведения химических реакций, обеспечивая высокую чистоту продуктов и контролируемую морфологию.
   • Окрашивание текстиля: Экологически чистый процесс окрашивания тканей без использования воды.
4. Другие применения:
   
   • Производство аэрогелей.
   • Сухая чистка: Как альтернатива перхлорэтилену.

Использование SC-CO₂ является примером «зеленой химии», так как он нетоксичен, негорюч, легко регенерируется и не оставляет вредных остатков, в отличие от многих традиционных органических растворителей.