来源:全国科学技术名词审定委员会

超临界流体萃取

supercritical fluid extraction

定义:用超临界状态流体作萃取剂的一种气—固萃取分离技术。

学科:化学_分析化学_化学分析

相关名词:超临界流体 萃取 分配比

简述超临界流体萃取技术(每日科技名词超临界流体萃取)(1)

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【延伸阅读】

早在100多年前人们就注意到,把气体压缩到临界点之上成为超临界状态后,气体对溶质的溶解能力会得到极大提高,但直到20世纪80年代,超临界流体萃取(SCFE)才作为一种具有选择性溶解能力的分离技术得到开发,现在SCFE已经成为工业生产的一种方法。

从纯物质的相图可知,三相点为气—液—固共存体系,系统状态的自由度为零。当纯物质沿气—液饱和线升温时,气体因压力增加而密度上升,液体则因温度上升而密度减小,当达到超临界点(CP)时,气—液相态的差别消失,形成一个新的均一物态,即超临界态,它对应的温度称临界温度,对应的压力称临界压力。在临界温度之上不会发生蒸发—冷凝现象,只有流体形态。之所以称该点为临界点,是因为在临界温度之下,无论压力如何增加都不能达到超临界状态,同样,在临界压力之下,无论温度如何上升也无法达到超临界态。

超临界流体的溶解能力与其密度成正比,而在临界点附近,温度和压力的微小变化都会引起流体密度的大幅变化。超临界流体萃取正是利用这一特性来实现物质分离。例如,在二氧化碳临界点以下,萘的溶解度非常小,当压力升至临界点附近时,溶解度便迅速上升。溶质在超临界流体中的溶解度主要受两方面的影响,其一是超临界流体的密度,其二是溶质的蒸气压,这两个因素都与温度密切相关。在相对压力较大的区域,由于流体密度随温度的变化相对和缓,溶质蒸气压随温度的变化成为主要因素,因此,此时超临界流体的溶解度随温度上升而提高;在相对压力较低的区域,温度升高将引起流体密度的迅速下降,该因素成为影响溶解度的主要因素,因此,超临界流体的溶解度随温度上升而下降。如果能保持超临界流体密度不变,溶质溶解度将始终随温度上升而提高。

作为萃取剂的超临界流体,应对溶质有良好的溶解选择性。按照相似相溶的原理,超临界流体与被萃取物的化学性质越相似,溶解能力就越大;在一定条件下,溶剂的温度越接近临界温度,溶质的溶解度越大。超临界流体萃取具有高度选择性,产品质量高,可同时完成蒸馏和萃取两个过程,可分离性质相近的物质,特别是对同系物和热敏性物质的分离有独到的优势,而且萃取工艺节能、无残留,因此超临界流体萃取工艺在食品工业等领域得到广泛采用。

责任编辑:张鹏辉

转发:魏淑静

审核:郝林

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