超临界流体萃取技术（超临界）

1、超临界状态(SC) 自从1869年Andrews首先发现临界现象以来，各种研究工作陆续开展起来，其中包括1879年Hannay和Hogarth测量了固体在超临界流体中的溶解度，1937年Michels等人准确地测量了CO2近临界点的状态等等。

2、在纯物质相图上，一般流体的气-液平衡线有一个终点--临界点，此处对应的温度和压力即是临界温度(Tc)和临界压力(Pc)。

3、当流体的温度和压力处于Tc和Pc之上时，那么流体就处于超临界状态(supercritical状态，简称SC 状态)。

4、超临界流体的许多物理化学性质介于气体和液体之间，并具有两者的优点，如具有与液体相近的溶解能力和传热系数，具有与气体相近的黏度系数和扩散系数。

5、同时它也具有区别于气态和液态的明显特点:(1)可以得到处于气态和液态之间的任一密度;(2)在临界点附近，压力的微小变化可导致密度的巨大变化。

6、由于黏度、介电常数、扩散系数和溶解能力都与密度有关，因此可以方便地通过调节压力来控制超临界流体的物理化学性质。

7、与常用的有机溶剂相比，超临界流体特别是SC CO2、SC H2O还是一种环境友好的溶剂。

8、正是这些优点，使得超临界流体具有广泛的应用潜力，超临界流体萃取分离技术已得到了广泛的医药方面应用。

9、超临界流体萃取(Supercritical Fluid extrac-ion，SPE)是一项新型提取技术，超临界流体萃取技术就是利用超临界条件下的气体作萃取剂，从液体或固体中萃取出某些成分并进行分离的技术。

10、超临界条件下的气体，也称为超临界流体(SF)，是处于临界温度(Tc)和临界压力(Pc)以上，以流体形式存在的物质。

11、通常有二氧化碳(CO2)、氮气(N2)、氧化二氮(N2O)、乙烯(C2H4、三氟甲烷(CHF3)等。

12、超临界流体萃取的基本原理:当气体处于超临界状态时，成为性质介于液体和气体之间的单一相态，具有和液体相近的密度，粘度虽高于气体但明显低于液体，扩散系数为液体的10~100倍，因此对物料有较好的渗透性和较强的溶解能力，能够将物料中某些成分提取出来。

13、并且超临界流体的密度和介电常数随着密闭体系压力的增加而增加，极性增大，利用程序升压可将不同极性的成分进行分部提取。

14、提取完成后，改变体系温度或压力，使超临界流体变成普通气体逸散出去，物料中已提取的成分就可以完全或基本上完全析出，达到提取和分离的目的。

15、物质的四种状态(固态、液态、气态和超临界状态)随着它的温度和压力而改变。

16、以CO2为例，CO2在三相点(T)上,固、液、气三相共存的温度T(tr)为-56.4℃(217K)，压力P(tr)为5.2×105Pa。

17、CO2的蒸气压线终止于临界点C(Tc=31.3℃，Pc=73.8×105Pa，ρc=0.47 g/cm3)。

18、超过临界点以上，液气两相的界面消失，成为超临界流体(SF)[2]。

19、SF的扩散系数(~10-4cm2/s)比一般液体的扩散系数(~10-5cm2/s)高一个数量级，而它的粘度(~10-4N s/m2)要低于一般液体(~10-3Ns/m2)一个数量级。

20、与液-液萃取系统相比，SF系统具有较快的质量传递和萃取速度。

21、因此能有效地穿入固体样品的空隙中进行萃取分离。

22、SF的密度随着温度和压力改变，导致它的溶解度参数(solubility parameter)的改变。

23、在较低的密度下，SF-CO2的溶解度参数接近己烷;在较高的密度下，它可接近氯仿。

24、因此控制SF的密度(温度和压力)，可获得所需要的溶剂强度。

25、这种能力使得SF可任意改变溶剂强度而适合于不同的溶质。

26、一般而论，SF能有效地溶解非极性固体，它亦能按溶质的极性做选择性的萃取，这在分离和分析化学的领域用途很广。

27、CO2具有较低的临界温度和压力，且价格便宜，无毒，具有较低的活性，因此SF-CO2常被用来萃取非极性和略有极性的物质。

28、在超临界状态下，流体兼有气 液两相的双重特点，既具有与气体相当的高扩散系数和低粘度，又具有与液体相近的密度和对物质良好的溶解能力。

29、其密度对温度和压力变化十分敏感，且与溶解能力在一定压力范围内出成比例，故可通过控制温度和压力改变物质的溶解度。

30、超临界流体已用于药物的提取合成分析及加工。