一篇詳細解釋！超臨界萃取的概念原理及特征

更新時間：2023-01-04 | 點擊率：2138

超臨界流體的概念

　　1.穩(wěn)定的純物質的幾種存在狀態(tài)固、液、氣、玻璃態(tài)、橡膠態(tài)臨界狀態(tài)：指氣態(tài)和液態(tài)共存的一種邊緣狀態(tài)，在此狀態(tài)中，液態(tài)的密度與其飽和蒸氣的密度相同，因此界面消失。

　　從單一物質的典型相態(tài)圖可以看到，如果沿著氣液共存蒸發(fā)和冷凝同時發(fā)生）的曲線向高溫、高壓的方向移動，就會達到該物質的臨界點（臨界溫度和臨界壓力點）。此過程中溫度的上升引致熱膨脹，使液相的密度減?。欢鴫毫Φ纳仙齽t將氣相壓縮，使其密度加大。在臨界點上，兩相的密度相等，氣相與液相的分界消失，這時物質就成為超臨界流體。當物質超過臨界溫度時，不會發(fā)生冷凝和蒸發(fā)的現(xiàn)象，而只以流動的形式存在在臨界區(qū)內：常態(tài)下的氣體物質會表現(xiàn)出液體一樣的密度和隨壓力增大而顯著增長的溶解能力。

　　超臨界流體

　?。?)定義：指處于稍為超過物質本身的臨界溫度和臨界壓力狀態(tài)時的流體，即在臨界點附近的超臨界流體。

　?。?)超臨界流體的主要特性①密度類似液體，因而溶劑化能力很強，壓力和溫度微小變化可導致其密度顯著變化②粘度接近于氣體，具有很強傳遞性能和運動速度③擴散系數(shù)比氣體小，但比液體高一到兩個數(shù)量級④SCF的介電常數(shù)，極化率和分子行為與氣液兩相均有著明顯的差別；⑤壓力和溫度的變化均可改變相變

　?。?)超臨界流體的溶解能力在臨界點附近（即適宜的操作區(qū)域），改變溫度或壓力都會明顯的改變超臨界流體的密度，也就改變了溶解度。

　　超臨界流體萃取的基本原理及特征

　　1.超臨界萃取定義：以超臨界流體為萃取劑，在臨界溫度和臨界壓力附近的條件狀態(tài)下，從液體或固體物料中萃取出待分離的組分。

　　2.原理：利用超臨界流體的特性，在高密度條件下（低溫、高壓），溶解出所需組分，然后改變條件在低密度條件下將萃取出來的成分與萃取劑分離。

　　3.超臨界流體萃取的特征

　　（1)效率高（2)工藝條件容易控制（3)溶劑不易造成污染（4)適用于熱敏性或易氧化的成分（5)需要高壓設備

　　4.超臨界流體的選擇

　?。?)操作溫度與臨界溫度接近（2)萃取劑與待分離組分的化學性質相似。

　　超臨界流體的工藝流程

　　1.等溫變壓法：整個過程溫度基本不變，壓力變化，如圖所示。此流程易于操作，應用最為廣泛，而且適于對溫度有嚴格限制的物質的萃取過程，但因萃取過程有不斷的加減壓步驟，能耗較高。

　　2.等壓變溫法：利用超臨界流體在臨界壓力以上一定范圍內溶解度隨溫度升高而降低的性質，在分離釜中將超臨界萃取混合物加熱升溫而分離溶質。其特點是過程壓力基本維持不變，氣體壓縮功耗較少，但需要加熱蒸汽和冷卻水。因萃取物品種的不同，分離效果也有較大差異。

　　3.吸附法：利用活性炭等吸附劑，在分離釜中吸附溶解于超臨界流體中的溶質分子，操作過程中體系的壓力、溫度變化都很小。因所用吸附劑需解吸再生，不利于連續(xù)生產(chǎn)。