超临界流体的理化性质及应用.pdf

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1、第3期化学世界超临界流体的理化性质及应用李娴。解新安(华南农业大学1．食品学院，2．生物质能研究所，广东广州510641)摘要：主要介绍了常温、常压下为液态的超临界流体的理化性质，包括密度、粘度、离子积、还原性等，并对超临界流体在化工、生物质及环保等领域的应用进行了综述，同时对超临界技术的发展前景进行了展望。关键词：超临界流体；理化性质；超临界技术中图分类号：TQ013．1文献标志码：A文章编号：0367—6358(2010)03—0179—04ThePhysicochemicalPropertiesandApplicationsofSuperc

2、riticalFluidLIXian。XIEXin—an(SouthChinaAgricultureUniversity，1．CollegeofFoodScience，2．InstituteofBioenergyTechnology，Guangdong，Guangzhou510641，China)Abstract：Thephysicalandchemicalpropertiesofsupercriticalfluidthatwasliquidundernormaltemperatureandpressure，includingdensity，vi

3、scosity，ionproductandreducibility，wereintroduced．Theapplicationsofsupercriticalfluidinchemicalindustry，biomassandenvironmentalprotectionweredescribed．Furthermore，thefuturedevelopmentwasdiscussed．Keywords：supercriticalfluid；physicochemicalproperties；supercriticalfluidtechnolog

4、y超临界流体(SCF)是介于气体和液体之间的一多论文、专著等学术性文章发表。目前我国在中国种特殊聚集态。19世纪60年代，英国科学家知网数据库中发表的关于超临界的文章数已超过ThomasAndrews首次发现超临界现象；1879年，14000篇。本文对常温、常压下为液态的超临界流Hannay和Hogarth发表了第一篇有关超临界流体体的理化性质及其应用进行了综述，并对此技术的的论文“超临界流体能够溶解固体物质”，为超临界发展前景进行了展望，以期能为我国在超临界这方流体萃取技术的应用提供了依据。随着对超临界流面的研究工作提供参考。体性质认识的深入，

5、超临界干燥、化学反应等新技术1超临界流体的性质及其机理不断涌现并得到快速发展，所涉及的应用范围也迅超临界流体是指温度和压力均高于临界点的流速扩大。目前，在ISIWebofKnowledge数据库中体。图1为纯物质的压力一温度相图，图中的临界点有关超临界的论文已高达17000篇。我国在这一领C是指相图中气液平衡线向高温延伸时气液界面恰域的研究工作起步较晚。1985年北京化工学院从好消失的那个点，此处所对应的温度和压力即为临瑞士进口了第一台超临界流体萃取装置，进行了不界温度和临界压力。图中阴影部分即超临界区。少研究工作。之后相继成立了相关的学术组织，

6、定期召开国际性或全国性超临界流体会议，并且有许收稿日期：2009—06—19基金项目：广东省科技计划国际合作项目(2007B050200010)作者简介：李娴(1986～)，女，硕士生，E—mail：lxianl986@126．com。●化学世界2OlO拒SCF的扩散系数变化规律及表达式有所不同。一般常态流体的扩散系数随压力下降而增大，与粘度成反比，可根据Stokes—Einstein关系式来估算扩散系数。SCF的扩散系数随压力增大而增大。当密度很高时，才可利用S-E关系式，并得知微小的压力变化可导致扩散系数较大改变[2]，且扩散系数与粘度成反比

7、。针对SE方程的不足之处，Toshitaka[3图1纯物质的压力一温度相图研究得出适用于估算液体及超临界流体自扩散系超临界流体所呈现的是一种既非气态又非液态数，且与粘度相关的表达式：的形态，其理化性质与常态流体相比存在一些特性，D／T一口矿(3)并且许多性质介于气体与液体之间。式中：D为自扩散系数，T为温度，叩为流体粘度，a1．1超临界流体的物理性质和是常数。1．1．4表面张力1．1．1密度在常温常压下，液体的密度为0．6～1．6g／一般液体都具有表面张力，但超临界状态下各cm。流体表面张力近似为0。这是由于非超临界态下，，超临界流体密度为0．2

8、～o．5g／cm。。可见超随着体系接近临界点，流体两相界面逐渐加厚，并相临界流体具有与液体相近的密度。但两类流体密度互扩散；达到临界点时