文档介绍：超临界流体萃取
Supercritical Fluid Extraction
概述
超临界流体萃取(Superitical Fluid Extraction,以下简称SFE)是一项发展很快、应用很广的实用性新技术。
传统的提取物质中有效成份的方法,如水蒸汽蒸馏法、减压蒸馏法、溶剂萃取法等,其工艺复杂、产品纯度不高,而且易残留有害物质。
超临界流体萃取是利用流体在超临界状态时具有密度大、粘度小、扩散系数大等优良的传质特性而成功开发的。它具有提取率高、产品纯度好、流程简单、能耗低等优点。
超临界流体的发展
1822年,Cagniard 首次报道物质的临界现象。
1879年,Hanny and Hogarth 发现了超临界流体对固体有溶解能力,为超临界流体的应用提供了依据。
1970年,Zosel采用sc-CO2萃取技术从咖啡豆提取咖啡因,从此超临界流体的发展进入一个新阶段。
1992年,Desimone 首先报道了sc-CO2为溶剂,超临界聚合反应,得到分子量达27万的聚合物,开创了超临界CO2高分子合成的先河。
超临界萃取的优点
①萃取剂的溶解能力易于通过调节温度和压
力控制。
②可在低温下操作,不破坏提取物中的活性
组分。
③可较快地达到平衡,萃取速率快,生产周
期短
④溶剂回收简单方便,不存在残留物
⑤萃取剂可循环使用,不产生三废,不污染
环境
广泛应用于食品工业、香料工业、医药工
业、石油工业、煤炭工业剂超临界色谱等领域
什么是超临界:
任何一种物质都存在三种相态----气相、液相、固相。三相呈平衡态共存的点叫三相点。液、气两相呈平衡状态的点叫临界点。
在临界点时的温度和压力称为临界温度和临界压力。
不同的物质其临界点所要求的压力和温度各不相同。
超临界流体(SCF)是指在临界温度(Tc)和临界压力(Pv)以上的流体。高于临界温度和临界压力而接近临界点的状态称为超临界状态。
什么是超临界流体
超临界流体(SCF)是指物质的压力和温度同时超过其临界压力(Pc)和临界温度(Tc)时的流体。
超临界流体不是液体,也不是通常状态下的气体,而是一种特定状态下的流体。
1, 处于临界点状态的物质可实现从液态到气态的连续过度,两相界面消失,汽化热为零。
2, 超过临界点的物质(T >Tc),不论压力有多大,都不会使其液化。压力的变化只引起流体密度的变化
一. 超临界流体(SCF)
超临界流体的性质
物理特征
密度(g/cm3)
粘度(g/cm/s)
扩散系数(cm2/s)
气体
(-2)*10-3
(1-4)*10-4
-
液体
-
(-3)*10-2
(-2)*10-5
SCF
-
(1-9)*10-4
(-)*10-3
SCF传递特性与气体,液体的特征比较
超临界流体的主要特性
密度类似液体,因而溶剂化能力很强,压力和温度微小变化可导致其密度显著变化
压力和温度的变化均可改变相变
粘度, 扩散系数接近于气体,具有很强传递性能和运动速度
SCF的介电常数,极化率和分子行为与气液两相均有着明显的差别
超临界萃取剂的临界温度越接近操作温度,则溶解度越大。
临界温度相同的萃取剂,与被萃取溶质化学性质越相似,溶解能力越大。因此应该选取与被萃取溶质相近的超临界流体作为萃取剂。
超临界流体的选择性