25.02.2016 14:27
Новости.
Просмотров всего: 5712; 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:

550 лет «Хождению за три моря»
25.11.2024 11:58 Аналитика
550 лет «Хождению за три моря»
Индия – сказочное пространство для русского средневекового человека. Такие произведения древнерусской литературы как «Сказание об Индийском царстве», «Повесть о Варлааме и Иоасафе», «Сказание о брахманах» говорят о романтизации и мифологизации этого далекого края. Об интересе к Индии...
Денежная реформа Петра I
25.11.2024 11:03 Аналитика
Денежная реформа Петра I
На рубеже XVII–XVIII столетий Россия вступила в новую эпоху, вошедшую в историографию как петровские реформы. Преобразования эти, охватившие практически все стороны жизни российского общества, вызывали, да и вызывают до сих пор, противоречивую оценку не только современников Петра I, но и их...
Бессмертный подвиг донских и запорожских казаков: Азовское сидение
25.11.2024 10:52 Аналитика
Бессмертный подвиг донских и запорожских казаков: Азовское сидение
21 апреля (1 мая) 1637 года отряды донских и запорожских казаков во главе с атаманом Михаилом Ивановичем Татариновым блокировали турецкую крепость Азов (гарнизон до 4 тыс. человек при 200 орудиях) и после двухмесячной осады 18 (28) июня штурмом взяли вражескую крепость. После этого они удерживали...
Модели одежды бренда Misha’Le дизайнера Елены Мишаковой на МКММ 2024
24.11.2024 15:48 Мероприятия
Модели одежды бренда Misha’Le дизайнера Елены Мишаковой на МКММ 2024
Обработаны фотоизображения моделей новой коллекции одежды Дизайнерского дома Misha’Le Елены Мишакковой представленные на Международном конкурсе молодых дизайнеров в Москве в ноябре 2024 года.МКММ - Международный социально значимый проект в российской fashion-индустрии, цель которого найти...
24 ноября в России пройдут молебны и панихиды в память А. В. Суворова
24.11.2024 15:38 Новости
24 ноября в России пройдут молебны и панихиды в память А. В. Суворова
      С просьбой рассмотреть возможность проведения молебнов и панихид в память по А. В. Суворову в преддверии празднования его дня рождения 24 ноября к главам епархий страны обратился заместитель главы Всемирного Русского Народного Собора С. Ю. Рудов. Синод Русской Православной...