25.02.2016 14:27
Новости.
Просмотров всего: 5407; сегодня: 2.

Что такое "сверхкритические" технологии?

Что такое

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 — 855 публикаций
Поделиться:

Интересно:

Сегодня в Москве проходит фестиваль «Цифровая история»
20.04.2024 13:27 Мероприятия
Сегодня в Москве проходит фестиваль «Цифровая история»
20 апреля в Москве в Концертном зале МПГУ стартовал Шестнадцатый научно-популярный фестиваль «Цифровая история»  — «Неизвестная Вторая мировая». В мероприятии принимают участие российские историки, которые обсудят последние открытия в мире военной истории, расскажут о...
К годовщине окончания битвы за Москву в 1942 году
20.04.2024 09:02 Новости
К годовщине окончания битвы за Москву в 1942 году
Начавшаяся 30 сентября 1941 года битва за Москву завершилась 20 апреля 1942 года. Германия потерпела первое крупное поражение во Второй мировой войне. Враг потерял убитыми, ранеными и пропавшими без вести более 500 тысяч человек, 1300 танков, 2500 орудий и другой...
20 млн учащихся приняли участие в уроке о геноциде советского народа
19.04.2024 16:10 Новости
20 млн учащихся приняли участие в уроке о геноциде советского народа
Накануне Дня единых действий в память о жертвах преступлений против советского народа, совершенных нацистами и их пособниками в годы Великой Отечественной войны, который отмечают 19 апреля, в российских школах прошли занятия «Разговоры о важном».  В рамках «Разговоров о...
Подмосковье - в числе регионов-лидеров по объему закупок у самозанятых
19.04.2024 09:21 Новости
Подмосковье - в числе регионов-лидеров по объему закупок у самозанятых
С 1 апреля 2020 года самозанятым гражданам разрешили участвовать в закупках по 223-Федеральному закону «О закупках товаров, работ, услуг отдельными видами юридических лиц» на равных условиях с малым и средним бизнесом. Это способствовало значительному приросту объёма закупок у граждан, применяющих...
День единых действий в память о геноциде советского народа в годы ВОВ
19.04.2024 07:40 Интервью, мнения
День единых действий в память о геноциде советского народа в годы ВОВ
В деле сохранения исторической правды есть особая дата - 19 апреля. В этот день в 1943 году был издан Указ Президиума Верховного Совета СССР N39 "О мерах наказания для немецко-фашистских злодеев, виновных в убийствах и истязаниях советского гражданского населения и пленных красноармейцев, для...