浅析超临界流体技术及其应用

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1、浅析超临界流体技术及其应用姓名：严都松学号：15080011074年级专业：药学15摘要：本文屮主要以超临界流体的性质以及特点为起点，着重论述了超临界流体在食品、医药、化学、等工业领域中的应用，同时对其应用前景进行简单的了展望。关键词：超临界流体；超临界流体萃取；性质；应用；1.超临界流体及其相关概念纯净物质要根据温度和压力的不同，呈现岀液体、气体、固体等状态变化。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

2、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(supercriticalfluid,简称SCF)。超临界流体萃取(supercriticalfluidextraction,简称SFE)是种正处于开发阶段的化工分离过程。它是利用超临界条件下的液体作为萃取剂，从液体或固体中萃取出特定成分，以达到某种分离目的的技术。2.超临界流体的性质1・1超临界

3、流体与气体、液体传递性质的比较⑴气体常温、常压超粘界流体液体常温、常压Tc,pc〜Tc,4pc密度(g/cm3)().(X)6〜0.0020.2〜0.50.4〜0.90.6〜6粘度(x10-4g/cm*s)1〜31〜33〜920〜300自扩散系数(cm2/s)0.1-0.4().7x10-30.2x10-3(0.2〜2)x10-5由图1.1可知，超临界流体具有若干特殊的性质…超临界流体的物性兼具液体性质与气体性质。它基本上仍是一种气态，但又不同于一般气体，是一种稠密的气态。其密度比一般气体要大两个数量级，与液体相近

4、。它的粘度比液体小，但扩散速度比液体快(约两个数量级)，所以有较好的流动性和传递性能。另外，根据压力和温度的不同，这种物性会发生变化。超临界流体既具有液体对物质的高溶解度的特性，又具有气体易于扩散和流动的特性。对于萃取和分离更有用的是，在临界点附近温度和压力的微小变化会引起超临界流体密度的显著变化，从而使超临界流体溶解物质的能力发生显著的变化。因此，通过调节温度和压力，人们就可以有选择地将样品中的物质萃取出来。在物理化学课程第六章相平衡⑵，第二节单组分系统的1.2C02的相图中学到C02的相图如图1.2所示，图中有

5、三个单相区,即固态、液态和气态。有三条两相平衡线，0A线是气液平衡线，0B为气固平衡线，0C为固液平衡线。0点是固液气三相平衡点，它固有的温度为216.7k,压力为518KPaoA点是C02临界点，温度为304K,压力为7400KPa,高于这个温度和压力，就可以实现超临界二氧化碳流体。而这个温度和压力在工业上很容易达到，所以二氧化碳的超临界流体较易制备,它在超临界萃取和反应中有较广泛的应用。，且便宜易得、无毒、化学惰性、易与产物分离，因此，是口前最常用、最有效的超临界流体。1.超临界流体萃取的原理及特点3.1原理作

6、为溶剂的超临界流体与被萃取物料接触，使物料中的某些组分(称萃取物)被超临界流体溶解并携带，从而与物料中其他组分(萃余物)分离，之后通过降低压力或调节温度，降低超临界流体的密度，从而降低其溶解能力，使超临界流体解析出其所携带的萃取物，达到萃取分离的n的⑶。3.2特点从超临界流体性质看，其具有的特点:(1)萃取速度高与液体萃取，特别适合于固态物质的分离提取；(2)在接近常温的条件下操作，能耗低于一般精馆发，适合于热敏性物质和易氧化物质的分离；(3)传热速率快，温度易于控制；(4)适合于挥发性物质的分离4•超临界流体萃取

7、的应用4.1超临界流体萃取在医药工业中的应用在医药工业中，由于SFE技术具有优于传统分离技术，在天然药物提取上得到飞速发展，应用的范围和种类不断拓宽，已成为天然药物研究领域必不可少的技术手段，受到各界研究领域的广泛关注。从动、植物中提取有效药物成分仍是目前SFE在医药工业中应用较多的一个方面。4.1.1在医药保健品方面的应用在抗生素药品生产中，传统方法常使用丙酮、甲醇等有机溶剂，但要将溶剂完全除去，又不使药物变质非常困难，若采用SCFE法则完全可以符合要求。美国ADL公司从7种植物屮萃取出了治疗癌症的有效成分，使其

8、真正应用于临床。有文献报道⑷，SFE技术从海洋牛物中提取药物及原料。利用SFE技术精炼鱼油,操作简便，不需任何有机溶剂，且脱色，脱臭效果很好，可得到EPA和DHA的浓度达90%以上的产品，因此SFE是从天然产品中提纯有高效药用价值的高度不饱和脂肪酸的一条有实用价值的途径。4.1.2在中药方面的应用我国新型药物的开发十分艰难，如何充分利用我国丰富的动植物资源牛