超临界流体萃取活
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超临界流体萃取法名词解释一、什么是超临界流体萃取法1、超临界流体萃取法(superconductiv):利用具有临界压力和温度的液态或气态物质作为萃取剂,使其在临界压力下进行萃取。
超临界萃取可使一些难溶于有机溶剂的物质如萜类、生物碱等以萃取相析出而达到分离提纯的目的,也可以从矿物质中萃取有用元素,如萃取铅、锌、金等。
2、超临界流体的特性:⑴密度大,黏度小。
⑵沸点高,临界温度高。
⑶具有非活性性质,无毒。
⑷密度与组成的关系为:密度ρ比黏度(mPa·s),其数值与超临界流体种类有关。
⑸对非极性或弱极性化合物(如极性或非极性植物油)能显示很好的萃取效果。
⑹在水溶液中易于与其他物质混合均匀。
⑺在一定条件下可发生相变。
二、超临界流体萃取的原理1、超临界流体的特性:⑴密度大,黏度小。
⑵沸点高,临界温度高。
⑶具有非活性性质,无毒。
⑷密度与组成的关系为:密度ρ比黏度(mPa·s),其数值与超临界流体种类有关。
⑸对非极性或弱极性化合物(如极性或非极性植物油)能显示很好的萃取效果。
⑹在水溶液中易于与其他物质混合均匀。
⑺在一定条件下可发生相变。
三、超临界流体萃取的装置简介2、超临界流体萃取机理:分散在液体中的固体颗粒与水接触,将溶解度极低的溶质微粒子吸附在固体颗粒表面上形成吸附层,再经分离回收其他产品。
一般认为超临界状态下溶质微粒间的相互作用主要是静电作用。
由于超临界流体具有独特的物理化学性质,所以在萃取过程中一般情况下,溶质被包容在固体颗粒周围,形成类似于海绵状结构,超临界流体中的溶质粒子就象海绵吸水一样吸附了水分子,使溶质以自由流动的形式移动到萃取相。
四、超临界流体萃取技术应用:通过萃取精油,合成高纯度单方或复方精油;从天然植物中提取维生素、氨基酸等营养保健品;萃取香料中有用成分,制备具有特殊香气的精油;从海洋生物中提取活性物质,制取生物药物等。
超临界流体萃取技术技术原理超临界流体萃取分离过程的原理是超临界流体对脂肪酸、植物碱、醚类、酮类、甘油酯等具有特殊溶解作用,利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系,即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。
在超临界状态下,将超临界流体与待分离的物质接触,使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。
当然,对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的,但可以控制条件得到最佳比例的混合成分,然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体,被萃取物质则完全或基本析出,从而达到分离提纯的目的,所以超临界流体萃取过程是由萃取和分离组合而成的。
萃取装置超临界萃取装置可以分为两种类型,一是研究分析型,主要应用于小量物质的分析,或为生产提供数据。
二是制备生产型,主要是应用于批量或大量生产。
超临界萃取装置从功能上大体可分为八部分:萃取剂供应系统,低温系统、高压系统、萃取系统、分离系统、改性剂供应系统、循环系统和计算机控制系统。
具体包括二氧化碳注入泵、萃取器、分离器、压缩机、二氧化碳储罐、冷水机等设备。
由于萃取过程在高压下进行,所以对设备以及整个管路系统的耐压性能要求较高,生产过程实现微机自动监控,可以大大提高系统的安全可靠性,并降低运行成本。
超临界流体萃取的特点(1)可以在接近室温(35-40℃)及CO2气体笼罩下进行提取,有效地防止了热敏性物质的氧化和逸散。
因此,在萃取物中保持着药用植物的全部成分,而且能把高沸点,低挥发度、易热解的物质在其沸点温度以下萃取出来;(2)使用SFE是最干净的提取方法,由于全过程不用有机溶剂,因此萃取物绝无残留溶媒,同时也防止了提取过程对人体的毒害和对环境的污染,是100%的纯天然;(3)萃取和分离合二为一,当饱含溶解物的CO2-SCF流经分离器时,由于压力下降使得CO2与萃取物迅速成为两相(气液分离)而立即分开,不仅萃取效率高而且能耗较少,节约成本;(4)CO2是一种不活泼的气体,萃取过程不发生化学反应,且属于不燃性气体,无味、无臭、无毒,故安全性好;(5)CO2价格便宜,纯度高,容易取得,且在生产过程中循环使用,从而降低成本;(6)压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数。
超临界流体萃取一、超临界流体萃取的原理和流程超临界流体萃取技术(supercritical fluid extraction, SFE)是20世纪80年月兴起的一种以超临界流体作为流淌相的新型分别提取技术。
超临界流体(SCF )是温度与压力均在其临界点之上的流体,性质介于气体和液体之间,有与液体相临近的密度,与气体相临近的黏度及高的蔓延系数,故具有很高的溶解能力及好的流淌、传递性能。
超临界流体的表面张力几乎为零,因此具有较高的蔓延性能,可以和样品充分混合、接触,最大限度地发挥其溶解能力。
在萃取分别过程中,溶解样品在气相和液相之间经过延续的多次的分配交换,从而达到分别的目的。
可以作为超临界流体的溶剂有、、、和水等,其中是首选的萃取剂,超临界作为萃取剂有以下特点:①临界压力适中,临界温度31.6℃,分别过程可在临近室温条件下举行,相宜分别热敏性和易氧化的产物;②密度大,溶解性能强;③价廉,无毒,惰性,易精制,极易从萃取产物中分别。
超临界CO2的极性小,相宜非极性或极性较小物质的提取,为了提取极性化合物,需要在超临界CO2中加入一定量的极性成分—夹带剂,以转变超临界流体的极性,目前常用的夹带剂有、和水等。
超临界流体萃取的原理是:按照相像相溶原理,在高于临界温度和临界压力的条件下,利用超临界流体的特性,从样品中萃取目标物,当复原到常压和常温时,溶解在CO2流体中的成分立刻以溶于汲取液的液体状态与气态CO2分开,从而达到萃取目的。
超临界流体萃取流程暗示图见图8-25, 1,2,3,4,5为超临界流体提供系统(10,2提供改性剂);7为萃取器;8,5,9为萃取物收集系统。
转变压力和温度,可以转变超临界流体的溶解能力,针对被萃取溶质的极性和分子大小,可以得到适当溶解能力的超临界流体,建立挑选性比较高的萃取办法。
二、超临界流体萃取的应用超临界流体萃取技术因为其独特的优点,使其在医药、食品、化妆品及香料、环境、化学工业等各领域得到了广泛的应用。