derecha|miniaturadeimagen|488x488px| Figura 1. Diagrama esquemático del aparato SFE La extracción con fluidos supercríticos (SFE por sus siglas en inglés: Supercritical Fluid Extraction) es el proceso de separación de un componente (soluto) presente en una matriz más o menos compleja, mediante el empleo de fluidos en estado supercrítico, que actúan como disolvente. Generalmente la extracción se realiza a partir de una matriz sólida, pero ocasionalmente el soluto puede encontrarse en un líquido. La extracción con fluidos supercríticos (SFE) puede utilizarse como paso previo en la preparación de la muestra para su posterior análisis químico o, a mayor escala, para eliminar sustancias no deseadas de un producto (por ejemplo, la descafeinización) o para recolectar un producto deseado (por ejemplo, aceites esenciales u otras sustancias de alto valor económico o técnico). El extractante habitualmente utilizado es el dióxido de carbono (CO2) en estado supercrítico a una temperatura y presión por encima del denominado punto crítico ( para el dióxido de carbono por encima de la temperatura crítica de 31 °C y una presión crítica de 74 atm, ya que se trata de una sustancia relativamente barata, que genera pocos residuos. A veces se añaden otros disolventes, como el etanol o el metanol, denominados modificadores, para cambiar las propiedades extractantes del dióxido de carbono, aumentando la solubilidad de los analitos polares. Las sustancia muy apolares, como los hidrocarburos del petróleo pueden ser extraídas utilizando argón supercrítico.
Ventajas A mediados de la década de 1980 los químicos empezaron a investigar el empleo de los fluidos supercríticos para separar analitos. Estas extracciones demostraron tener muchas ventajas:
Selectividad Las propiedades del fluido supercrítico pueden modificarse variando la presión y la temperatura, lo que permite una extracción más selectiva. Así, por ejemplo, los aceites esenciales volátiles se pueden extraer de las plantas mediante el empleo de solventes líquidos, que también coextraen los lípidos o utilizar CO2 a bajas presiones (100 atm) mientras que si se desea extraer los fosfolípidos se puede agregar etanol al disolvente. El mismo principio puede utilizarse para extraer polifenoles y ácidos grasos insaturados por separado de los residuos del vino.
Velocidad La extracción es un proceso basado en la difusión, en el que se requiere que el disolvente se difunda en la matriz y que el soluto extraído se difunda desde la matriz hacia el disolvente. La difusividad es mucho mayor en fluidos supercríticos que en líquidos, por lo que la extracción se produce más rápidamente. Además, debido a la falta de tensión superficial y a su viscosidad insignificante de los fluidos supercríticos, en comparación con los líquidos, el disolvente puede penetrar mejor en la matriz. Una extracción con un líquido orgánico puede tardar varias horas, mientras que la extracción con fluidos supercríticos puede completarse en tiempos mucho menores.
Limitaciones La necesidad de aplicar altas presiones requiere el empleo de instrumental y aparatos complejos, lo que aumenta el coste en comparación con la extracción líquida convencional, por lo que la extracción con fluidos supercríticos (SFE) solo se utilizará cuando existan ventajas significativas. Por otro lado, el dióxido de carbono en sí mismo no es polar y tiene un poder disolvente algo limitado, por lo que no siempre puede utilizarse como disolvente por sí solo, especialmente para solutos polares, aunque el empleo de modificadores aumenta el número y variedad de sustancias que pueden ser extraídas. A menudo se pueden utilizar modificadores aptos para uso alimentario, como el etanol, que también pueden ayudar en la recolección del material extraído, pero reducen algunos de los beneficios de utilizar un disolvente que es gaseoso a temperatura ambiente.
Véase también
Extracción líquido-líquido Extracción en fase sólida Extracción sólido-líquido Destilación por arrastre de vapor
Referencias
Lecturas adicionales
Categoría:Microtecnología Categoría:Procesos industriales