Экстракция в субкритических условиях

В 1996 был предложен новый метод экстракции из твердых матриц – метод ускоренной экстракции растворителями (метод ASE) или экстракции в субкритических условиях. Экстракцию в субкритических условиях проводят в интервале температур между температурой кипения растворителя и его критической температурой при давлении, незначительно превышающем давление равновесного пара растворителя. Повышенная температура ускоряет процесс экстракции, в то время как повышенное давление позволяет сохранять органический растворитель в жидком состоянии.

Для субкритической экстракции используется специальная установка на базе жидкостного хроматографа, в которой колонка с неподвижной фазой заменена картриджем с образцом, помещенным в термостат газового хроматографа. Давление в системе регулируется выходным краном, для охлаждения перегретого растворителя достаточно использования стального капилляра длиной около 50 см, погруженного в холодную воду. Постоянная подача чистого растворителя создает высокий градиент концентраций извлекаемых веществ.

Относительная простота оборудования (для работы можно использовать части морально устаревших приборов) и высокая эффективность стали причиной быстрого развития этого метода. Этот метод используют для извлечения из различных твердых матриц таких соединений как полихлорированные бифенилы, дибензофураны и дибензо- п -диоксины, полициклические ароматические углеводороды, хлорбензолы, фенолы, пестициды, гербициды, углеводороды. Во всех случаях по эффективности метод ASE не уступает экстракции в аппарате Сокслета, а также ультразвуковой экстракции. При этом, как видно данных, приведенных ниже, значительно снижаются затраты растворителей и времени:

Высокая эффективность экстракции в субкритических условиях объясняется не только увеличением растворимости органических веществ при увеличении температуры и высоким градиентом концентраций, но и изменением физико-химических свойств растворителей и матриц. При увеличении температуры происходит снижение вязкости, поверхностного натяжения и диэлектрической проницаемости жидкостей, что делает возможным использование для экстракции растворителей, неэффективных при нормальной температуре, например воды.