Che cos’è la CO₂ supercritica?
Per descrivere cos’è la CO₂ supercritica dobbiamo partire innanzitutto dal concetto di fase critica: lo stadio critico di una sostanza è definito come la massima pressione (Pc) e volume (Vc) al quale una sostanza può trovarsi allo stadio liquido. Questo punto (C) è facilmente individuabile sul grafico detto campana di Andrews (In figura), il quale rappresenta il comportamento di un gas reale su un piano Pressione (P)/Volume (v) con temperatura costante (detto “di Clapeyron”).
Dopo questa rigorosa precisazione è facilmente intuibile che lo stadio supercritico di un gas rappresenta tutti i valori che stanno al di sopra del punto critico, viene quindi definito come gas non condensabile. In questo stadio il gas avrà delle caratteristiche in parte assimilabili a quelle di un liquido ed in parte a quelle di un gas.
Applicazioni
La CO₂ supercritica viene utilizzata come solvente d’estrazione per i principi attivi apolari (non solubili in acqua), in sostituzione di altri solventi spesso tossici (Cloroformio, cicloesano, n-esano, ecc.). L’applicazione più famosa è senza dubbio la decaffeinizzazione dei chicchi di caffè, la quale, prima dell’avvento della CO₂ supercritica, veniva fatta utilizzando cloroformio (CCl₃). I supercritici vengono utilizzati anche in alcune tecniche di analisi, oltre che nell’estrazione del luppolo e di alcuni olii essenziali.
La tecnica
L’estrazione viene operata diffondendo la CO₂ in fase supercritica (quindi con bassa viscosità e alta permeabilità) nella matrice da estrarre, quindi, la CO₂ scioglie i principi attivi apolari e li trasporta fino ad una camera dove viene abbassata la pressione per far evaporare la CO₂ stessa, rilasciando così i principi attivi estratti.
Vantaggi
Il vantaggio di utilizzare gas in fase supercritica come solventi di estrazione risiede soprattutto nel fatto che essi sono facilmente allontanabili dall’estratto senza rilasciare alcun residuo. Inoltre, hanno rese di estrazione molto elevate, possono essere facilmente resi selettivi nei confronti di una specifica sostanza, sono adatti a trattare principi attivi termolabili e il costo di produzione viene abbassato grazie al fatto che la CO₂ è facilmente riciclabile. Infine, l’estratto risulta praticamente sterile, quindi non necessita dell’aggiunta di alcun conservante.