超臨界流體的含義

任何一種物質都存在三種相態----氣相、液相、固相。三相呈平衡態共存的點叫三相點。液、氣兩相呈平衡狀態的點叫臨界點。在臨界點時的溫度和壓力稱為臨界溫度和臨界壓力。不同的物質其臨界點所要求的壓力和溫度各不相同。
           
超臨界流體(SCF)是指在臨界溫度和臨界壓力以上的流體。高于臨界溫度和臨界壓力而接近臨界點的狀態稱為超臨界狀態。處于超臨界狀態時，氣液兩相性質非常接近，以至于無法分辨，故稱之為SCF.

2．超臨界流體的傳遞特性氣體、液體和SCF物理特征比較
                     

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從表中可見,SCF不同于一般的氣體,也有別于一般液體,它本身具有許多特性:

(1)其擴散系數比氣體小,但比液體高一個數量級;

(2)粘度接近氣體;

(3)密度類似液體;壓力的細微變化可導致其密度的顯著變動;

(4)壓力或溫度的改變均可導致相變.

由以上特性可以看出,超臨界流體兼有液體和氣體的雙重特性,擴散系數大,粘度小,滲透性好,與液體溶劑萃取相比,可以更快地完成傳質,達到平衡,促進高效分離過程的實現.

3．超臨界CO₂的溶解能力

超臨界狀態下，CO₂對不同溶質的溶解能力差別很大，這與溶質的極性、沸點和分子量密切相關，一般說來有以下規律：

(1)親脂性、低沸點成分可在低壓萃取（104kPa）,如揮發油、烴、酯等.

(2)化合物的極性集團愈多,就愈難萃取。

(3)化合物的分子量愈高，愈難萃取。

4．常用超臨界流體萃取劑的臨界特性

可作為SCF的物質很多，如二氧化碳、一氧化氮、水、乙烷、庚烷、氨、六氟化硫等。其中二氧化碳臨界溫度(Tc=31.3℃)接近室溫，臨界壓力(Pc=7.37MPa)也不高，且無色、無毒、無味，不易燃，化學惰性，價格便宜，易制成高純度氣體，所以在實踐中應用最多。由于被萃取物的極性，沸點， 分子量等不同，二氧化碳對其的萃取能力具有選擇性，只要改變壓力和溫度條件，就可以溶解不同的物質成份，攜帶著溶質的二氧化碳通過改變壓力溫度條件將溶質析出在分離器中，然后又重新進入萃取器進行萃取。整個過程(包括萃取和分離)在一個高壓密閉容器中進行，不可能有任何一種細菌存活，也不可能有任何一種外來雜質污染物料，同時系統中各段溫度一般在萃取生物活性物質時都不超過65℃，從而可以保證其中的熱敏性物質不被破壞，又由于二氧化碳為惰性氣體，被萃取物不會被氧化。各種溶劑的臨界特性如下:
                    

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