質問: 【化学・超臨界流体】ノンカフェイン、脱カフェイン飲料水の製造方法を見ていて、ノンカフェインコーヒーは 【化学・超臨界流体】ノンカフェイン、脱カフェイン飲料水の製造方法を見ていて、ノンカフェインコーヒーは「超臨界流体として取り出す」とあって、超臨界流体って何だ?と思って調べたら、 「超臨界流体とは気体と液体の区別がつかないもの」と記載されていました。 何ですか?気体と液体の区別がつかない物体って何? どういう状態のものを超臨界流体と言うんですか? 物体は固体、液体、気体の3態であると習ったのに液体でも気体でもない超臨界流体という物体が存在するってことですか? 水で言う超臨界流体は液体の水でもなく気体の水蒸気でもないどんな状態ですか? あと何で超臨界流体になるとコーヒー豆はノンカフェインで抽出出来る仕組みなんですか? 教えてください。
回答: 何か誤解しているんじゃないですか?そもそも、取り出すのはカフェインでしょ?コーヒーからカフェインを抜き取る操作に超臨界流体を使うということです。市販されるのは、超臨界流体を使ってカフェインを抜き取った残りの部分です。 超臨界流体というのはイメージしにくいでしょうけど、そもそも、液体も気体も分子がその中を動き回ることができます。気体にかかる圧力を大きくすると、ある時点で液体になります。しかし、その圧力は温度が高くなるほど高くなります。つまり、温度が高ければ、極めて高圧にしなければ液体にならなくなります。しかしながら、極めて高圧にすれば気体の密度は極めて大きくなります。それは高圧にするためには圧縮して体積を小さくする必要があるからです。そうすると、ある時点で、液体に匹敵する密度になり、その時点でも液体にならないような状態が生じることになります。これが超臨界流体のイメージと思えば良いでしょう。もちろん、厳密に言えば少し違う面もあるでしょうけど現象的にはそのよう「感じ」になります。 で、そのようになる温度(臨界温度)や圧力(臨界圧力)は物質によって異なります。二酸化炭素はその温度、圧力が比較的小さく(31.1 °c、7.4 mpa)、低コストで毒性も低いことから、こうした目的に使いやすいと言えるでしょう。