Nama: Christie Naomi Dewi Astari

NPM: 143020273

Kelas : F

Fluida superkritis adalah zat yang berada pada suhu dan tekanan di atas titik kritis termodinamika. Zat ini memiliki kemampuan unik untuk berdifusi melalui benda padat seperti gas, dan melarutkan benda seperti cairan. Dan dia juga dapat mengubah kepadatannya bila mengubah sedikit suhu dan tekanannya. Sifat seperti ini membuatnya cocok sebagai pengganti pelarut organik dalam proses yang disebut Ekstraksi fluid superkritis. Karbon dioksida dan air adalah fluida yang paling umum digunakan.A. Fluida Super Kritis Air

Titik kritis menunjukan bahwa ada temperature dan tekanan yang sangat tinggi, fase cair dan gas menjadi tidak dapat dibedakan atau yang dikenal sebagai fluida superkritis.

Pada air, titik kritis ada pada sekitar 647 K, dan 22,064 MPa (3200,1Psi)

H2O pada temperatur kamar (25oC) dan tekanan 1 atm akan berwujud cair (air). Apabila temperatur diturunkan sampai 0oC atau lebih rendah maka akan berubah menjadi padat atau yang kita sebut es. Sementara kalau suhunya dinaikkan sampai 100oC atau lebih, akan menguap menjadi gas (uap air). Bagaimana jika tekanannya juga diubah? Dengan mengubah temperatur dan tekanan terhadap suatu zat sampai pada kondisi tertentu, maka kita akan mendapatkan fluida superkritis. Mari kita lihat diagram fase H2O berikut.

Diagram tersebut menunjukkan perubahan wujud H2O oleh dua variabel yaitu tekanan (sumbu vertikal) dan temperatur (sumbu horizontal). Ada dua titik pada diagram itu, titik tripel dan titik kritis. Pada titik tripel, fase padat, cair dan gas ada secara bersamaan dengan porsi yang sama. Apabila dari titik tripel, sepanjang kurva batas fase cair dan gas, temperatur dan tekanan dinaikkan maka cairan akan semakin berkurang kerapatannya karena ekspansi termal, dan sebaliknya, kerapatan gas akan meningkat karena naiknya tekanan. Akibatnya akan didapatkan kondisi dengan kerapatan yang sama dan tidak ada batas antara cair dan gas. Pada kondisi ini, kurva mencapai titik kritis, zat tidak lagi berwujud gas atau cair tetapi disebut sebagai fluida superkritis. Dengan demikian sifat-sifat fluida superkritis berada diantara sifat-sifat gas dan cairannya. Fluida superkritis memiliki viskositas yang lebih rendah dan difusivitas yang lebih tinggi dari fase cairnya, sehingga memudahkannya bercampur dengan reagen-reagen dalam suatu sistem reaksi.B. Fluida Super Kritis CO2Setiap zat memiliki suatu daerah di dalam diagram fasanya yang disebut daerah fluida superkritis. Di mana daerah ini terletak? Daerah ini terletak di atas tekanan dan suhu tertentu, tepatnya di atas tekanan dan suhu tertentu pada garis batas fasa cair dan gas (PC dan TC).

Pada daerah ini, batas antara bagian cair dan gas menghilang sehingga fasa yang tercipta bukan lagi gas ataupun cair, tetapi disebut sebagai fluida superkritis. Fluida ini memiliki sifat mirip gas dan juga mirip cair. Sifat solvasinya mirip seperti zat cair, namun sifat mobilitas partikelnya mirip seperti gas, misalnya kemudahan berdifusi dan viskositas yang rendah. Pada daerah ini, sifat kepolaran fluida superkritis juga bisa diatur dengan mengubah suhu dan tekanan.

Salah satu fluida superkritis yang memiliki nilai komersial tinggi adalah karbon dioksida superkritis. Karbon dioksida memiliki nilai PC = 7,4 MPa (kira-kira 73 kali tekanan atmosfer) dan TC = 30oC. kondisi seperti ini termasuk relatif mudah untuk dicapai karena tidak terlalu banyak energi yang dibutuhkan.

Fluida superkritis mulai popular diriset pada tahun 1976. Perkembangan ini bermula dari ekstraksi kafein dari dalam kopi yang pada waktu itu memakai pelarut diklorometana, CH2Cl2. Kita tahu bahwa diklorometana adalah zat yang berbahaya, dan dengan metoda ekstraksi seperti ini maka sangat besar kemungkinan ada diklorometana yang tertinggal dalam kopi. Maka, para ilmuwan di Institut Max Planck, Jerman, mencoba menggali lebih dalam tentang karbon dioksida superkritis sebagai pengganti diklorometana. Ternyata hasilnya sangat memuaskan. Di samping itu, sifat mirip gas dari karbon dioksida superkritis ini memungkinkan karbon dioksida superkritis untuk menerobos pori-pori yang sangat kecil dalam biji kopi dan mengekstraksi hampir 100% kafein dari dalam biji kopi, jauh lebih cepat dan efektif dibanding diklorometana.

Saat ini, kebanyakan biji kopi terdekafeinasi (tanpa kafein) diproduksi dengan bantuan karbon dioksida superkritis. Selain itu, karbon dioksida superkritis juga dipakai untuk keperluan-keperluan lain, seperti ekstraksi bahan-bahan alam seperti bahan obat dari tumbuhan, untuk mengolah limbah-limbah, ekstraksi bahan makanan, dan lain sebagainya.

Walaupun karbon dioksida superkritis adalah salah satu pelarut yang efisien dan bersih, namun perlu diingat bahwa karbon dioksida sendiri adalah komponen gas rumah kaca (greenhouse gas) dan keberadaannya di atmosfer dapat meningkatkan efek rumah kaca jika konsentrasinya terus bertambah. Oleh sebab itu, pemakaian karbon dioksida sebagai fluida superkritis perlu penanganan khusus agar karbon dioksida yang terbuang ke angkasa dapat diminimalisir.Manfaat Fluida Superkritis CO2

- Sebagai pelarut pada ekstraksi, misalnya pada ekstraksi kafein dari kopi untuk mendapat kopi yang bebas kafein

- Sebagai fase gerak pada kromotografi (super critical fluide chromothography)- Dry cleaning

- Media pada sintesis polimer dari nano material

- Mengurangi pemakaian pelarut pelarut organic yang toksik dan mudah terbakar