超临界流体萃取如何实现选择性萃取非极性和极性物质?

发布网友 发布时间：2024-08-28 22:00

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热心网友 时间：2024-08-28 22:07

超临界流体萃取（Supercritical Fluid Extrac-ion，SPE）是一种创新的提取技术，利用超临界状态下的气体作为萃取剂，实现从液体或固体中高效分离特定成分。在超临界条件下，气体如二氧化碳（CO₂）、氮气（N₂）等，处于临界温度（Tc）和临界压力（Pc）之上，表现出独特的性质，介于气体和液体之间，具有液体的密度和气体的低粘度，扩散系数显著高于常规液体，这使得它具有极好的渗透性和溶解能力。

其基本原理是，当气体进入超临界状态，其密度和介电常数会随压力增加而增加，极性也随之增强。通过逐步升压，可以针对不同极性的成分进行分步提取。提取过程结束后，通过调整温度或压力，超临界流体会恢复为普通气体逸出，从而实现有效分离。这种技术依赖于物质状态的转变，如二氧化碳在三相点（固、液、气共存）和临界点（液气界面消失）的特殊性质。

CO₂由于其较低的临界温度和压力，且价廉无毒、活性低，常被作为首选的超临界流体。在超临界状态下，流体表现出气体和液体的特性结合，使得它能有效溶解非极性和极性物质，这在药物提取、合成分析以及各种工业加工中具有广泛应用。

物质的压力和温度同时超过它的临界压力(pc)和临界温度(Tc)的状态，或者说，物质的对比压力(p/pc)和对比温度(T/Tc)同时大于1的状态称为该物质的超临界状态。 超临界状态是一种特殊的流体。在临界点附近，它有很大的可压缩性，适当增加压力，可使它的密度接近一般液体的密度，因而有很好的溶解其他物质的性能，例如超临界水中可以溶解正烷烃。另一方面，超临界态的黏度只有一般液体的1/12至1/4，但它的扩散系数却比一般液体大7至24倍，近似于气体。