文档介绍：超临界流体色谱
超临界流体色谱(supercritical fluid chromatography;SFC)以超临界流体做流动相是依靠流动相的溶剂化能力来进行分离、分析的色谱过程,是20世纪80年代发展和完善起来的一种新技术。
一、超临界流体
超临界流体是物质在高于临界压力和临界温度时的一种状态,它具有气体和液体的某些性质,具有气体的低粘度、液体的高密度以及介于气、液之间较高的扩散系数等特征。所谓超临界流体,是指既不是气体也不是液体的一些物质,它们的物理性质介于气体和液体之间。
在温度高于某一数值时,任何大的压力均不能使该纯物质由气相转化为液相,此时的温度即被称之为临界温度Tc;而在临界温度下,气体能被液化的最低压力称为临界压力Pc。在临界点附近,会出现流体的密度、粘度、溶解度、热容量、介电常数等所有流体的物性发生急剧变化的现象。当物质所处的温度高于临界温度,压力大于临界压力时,该物质处于超临界状态。温度及压力均处于临界点以上的液体叫超临界流体(Supercritical fluid,SF)。
超临界流体的特性
超临界流体是介于气体和液体之间的一种非气态,又非液态的物质。这种物态只能存在于温度和压力都超过其临界点的情况下。超临界流体的性质,如密度、粘度和扩散度等等,都处于气体和液体之间。兼有气体液体的双重性质因此有以下特点:
,大致是气体的100-1000 倍,因此超临界流体的分子间作用力比气体强,它与溶质分子的作用力也很强,与液体一样,很容易溶解其他物质。
,它的流体性质兼具液体性质与气体性质,超临界流体的扩散性能和粘度接近于气体,扩散系数介于气体和液体之间,为液体的10-100倍。具有气体易于扩散和运动的特性,因此溶质的传质阻力较小,能更迅速地达到分配平衡,获得更快速、高效的分离。
,形成单一相的混合物。
,压力和温度的微小变化,都可以引起流体密度很大的变化,从而使溶解度发生较大的改变。比较容易控制。
超临界流体的扩散系数、粘度等都是密度的函数。通过改变液体的密度,就可以改变流体的性质,达到控制流体性能的目的。
二、超临界流体色谱仪
图2 超临界流体色谱仪示意图
可以看出很多部分类似于高效液相色谱仪,但有差别:
(1),目的是为了提供对流动相的精确温度控制。
(2)带有一个限流器(节流器)或称反压装置。目的用以对柱维持一个合适的压力,并且通过它使流体转换为气体后,进入检测器进行测量。实际上,可把限流器看作柱末端延伸部分。