Apa itu Fluida Superkritis?

Fluida superkritis adalah zat yang telah dipanaskan di atas titik kritisnya. Titik kritis suatu zat adalah titik di mana tekanan kritis dan suhu kritis terjadi bersamaan, memungkinkan zat tersebut berada dalam bentuk cair dan gasnya pada kesetimbangan. Hasil mengambil zat di luar titik ini adalah cairan memiliki sifat melarutkan cairan, tetapi sifat menyebar gas. Artinya dapat melarutkan zat seperti cairan sambil mengembang mengisi wadah seperti gas. Sifat unik ini memungkinkannya untuk digunakan di berbagai industri.

Ketika suatu zat diambil di atas titik kritisnya, itu menjadi cairan superkritis. Agar fluida menjadi superkritis, seseorang harus mengetahui suhu kritis dan tekanan kritis. Biasanya, gas pada suhu tinggi dapat berubah menjadi cairan dengan penambahan tekanan, dan cairan pada tekanan tinggi dapat berubah menjadi gas dengan penambahan panas. Tekanan kritis adalah tekanan di mana suatu zat tidak dapat eksis sebagai gas meskipun suhunya tinggi. Demikian pula, suhu kritis adalah titik di mana suatu zat tidak dapat menjadi cairan meskipun tekanannya tinggi.

Ketika suatu zat dipanaskan di atas suhu kritis dan diletakkan di bawah tekanan di atas tekanan kritis, sebuah fenomena yang menarik terjadi. Zat tidak bisa berupa cairan atau gas. Sebaliknya, ia memiliki sifat keduanya. Garis-garis di antara fase-fase materi hampir menghilang, dan sifat-sifat fluida berubah. Fluida superkritis baru memiliki sifat cair dan gas.

Salah satu fluida superkritis yang sering digunakan adalah karbon dioksida. Ini adalah zat yang baik untuk berubah menjadi cairan superkritis karena suhu kritisnya adalah 87.8°F (31°C) dan tekanan kritisnya adalah 73 atmosfer (sekitar 55,480 mm Hg). Setelah menjadi cairan superkritis, sifat karbon dioksida dapat diubah dengan perubahan suhu dan tekanan. Misalnya, memanipulasi tekanan dapat mengubah zat mana yang akan larut dalam cairan. Karena karbon dioksida adalah molekul non-polar, pengubah dapat ditambahkan untuk meningkatkan kemampuannya untuk melarutkan molekul polar.

Beberapa cairan superkritis dapat digunakan untuk mengekstrak sejumlah besar zat yang diinginkan dalam periode waktu yang lebih singkat. Ini dan properti lainnya memungkinkan mereka untuk digunakan dalam beragam industri. Industri makanan dan farmasi, misalnya, dapat menggunakan cairan untuk mengekstrak senyawa tertentu dari makanan. Menggunakan cairan superkritis, seperti karbon dioksida, seorang ilmuwan dapat mengekstrak asam lemak, minyak, dan antioksidan tanpa meninggalkan residu kimia pada ekstrak. Karbon dioksida superkritis juga memiliki suhu yang relatif rendah sehingga dapat digunakan dalam kasus di mana bahan kimia tidak dapat terkena panas tinggi.