超临界萃取法..
- 格式:ppt
- 大小:583.50 KB
- 文档页数:33
1.超临界流体萃取的简介超临界流体萃取(Supercritical fluidextraction,简称SFE)是用超临界条件下的流体作为萃取剂,由液体或固体中萃取出所需成分(或有害成分)的一种分离方法。
超临界流体(Supercritical fluid,简称SCF)是指操作温度超过临界温度和压力超过监界压力状态的流体。
在此状态下的流体,具有接近于液体的密度和类似于液体的溶解能力,同时还具有类似于气体的高扩散性、低粘度、低表面张力等特性。
因此SCF具有良好的溶剂特性,很多固体或液体物质都能被其溶解。
常用的SCF有二氧化碳、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和氨等.其中以二氧化碳最为常用。
由于SCF在溶解能力、传递能力和溶剂回收等方面具有特殊的优点.而且所用溶剂多为无毒气体.避免了常用有机溶剂的污染问题。
早在100多年前,人们就观察到临界流体的特殊溶解性能,但在相当长时间内局限于实验室研究及石油化工方面的小型应用。
直到20世纪70年代以后才真正进入发展高潮。
1978年召开了首届专题讨论会,1979年首台工业装置投入运行,标志着超临界萃取技术开始进入工业应用。
超临界萃取之所以受到青睐,是由于它与传统额液-液萃取或浸取相比,有以下优点:①萃取率高;②产品质量高;③萃取剂易于回收;④选择性好。
1.超临界萃取的基本原理1.1.超临界流体特性所谓超临界流体(SCF),是指一类压强高于临界压强Pc,温度高于临界温度Tc,的流体,这种流体既不是液体,也不是气体,是一类特殊的流体。
超临界流体的物性较为特殊。
表1将超临界流体的这些物性与气体、液体的表1超临界流体的物性及与普通流体物性的比较相应值作了比较。
从表中可以看出:①超临界流体的密度接近于液体密度,而比气体密度高得多。
另一方面.超临界流体是可压缩的,但其压缩性比气体小得多;②超临界流体的扩散系数与气体的扩散系数相比要小得多,但比液体的扩散系数又高得多;③超临界流体的粘度接近于气体的粘度,而比液体粘度低得多。
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co2萃取法超临界co2萃取法:超临界CO2流体萃取(SFE)是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。
技术原理: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CO2流体萃取过程是由萃取和分离过程组合而成的。
技术特点:1、超临界萃取可以在接近室温(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有效成分,而且能把高沸点、低挥发性、易热解的物质在远低于其沸点温度下萃取出来;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的溶剂物质,从而防止了提取过程中对人体有害物的存在和对环境的污染,保证了100%的纯天然性;3、萃取和分离合二为一,当饱和的溶解物的CO2流体进入分离器时,由于压力的下降或温度的变化,使得CO2与萃取物迅速成为两相(气液分离)而立即分开,不仅萃取的效率高而且能耗较少,提高了生产效率也降低了费用成本;4、CO2是一种不活泼的气体,萃取过程中不发生化学反应,且属于不燃性气体,无味、无臭、无毒、安全性非常好;5、CO2气体价格便宜,纯度高,容易制取,且在生产中可以重复循环使用,从而有效地降低了成本;6、压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数,通过改变温度和压力达到萃取的目的,压力固定通过改变温度也同样可以将物质分离开来;反之,将温度固定,通过降低压力使萃取物分离,因此工艺简单容易掌握,而且萃取的速度快。
技术应用:超临界CO2萃取的特点决定了其应用范围十分广阔。
如在医药工业中,可用于中草药有效成份的提取,热敏性生物制品药物的精制,及脂质类混合物的分离;在食品工业中,啤酒花的提取,色素的提取等;在香料工业中,天然及合成香料的精制;化学工业中混合物的分离等。
超临界流体萃取法原理
超临界流体萃取 (Supercritical Fluid Extraction, SFE) 是一种分离提取化合物的方法,它利用超临界流体的特性可以同时具有气相和液相的特性,可以有效地溶解物质,并实现快速、高效的提取过程。
超临界流体是指在临界点以上的温度和压力条件下处于气-液两相临界状态的流体。
超临界流体具有高扩散性、低黏度、低表面张力等特点,可与溶质发生快速的质量传递,提高提取速度和效率。
超临界流体萃取法的原理是利用超临界流体在超临界状态下的溶解度随温度和压力的变化而变化的特性。
首先,选择适当的溶剂作为超临界流体,常用的超临界流体有二氧化碳和丙烷。
溶解度的调控可以通过控制温度和压力来实现。
在超临界流体萃取过程中,溶液中的溶质被溶解在超临界流体中,形成溶液。
然后,通过改变温度和压力,使超临界流体发生相变,转化为气相,从而实现溶质的分离提取。
提取后的溶质可以通过降温和减压将其回收。
超临界流体萃取法广泛应用于天然产物、食品、药物、环境等领域的提取分离过程中。
其优点包括操作简便、提取速度快、无需使用有机溶剂、对萃取物的损伤小等。
此外,超临界流体的可调节性使得可以根据不同物质的特性来进行选择性提取,提高提取效果。
总而言之,超临界流体萃取法利用超临界流体的特性进行溶解和分离,是一种高效、环保的提取方法,具有较广泛的应用前景。
超临界流体萃取的原理和应用一、超临界流体萃取的原理超临界流体萃取是一种利用超临界流体对物质进行分离和提取的技术。
所谓超临界流体,是指在高于其临界温度和临界压力条件下的流体状态。
在这种状态下,超临界流体既具有气体的低粘度和高扩散性,又具有液体的高溶解力和可控性。
超临界流体萃取的基本原理是通过调节温度和压力,使超临界流体的密度和溶解力发生变化,从而实现对目标物质的选择性提取。
超临界流体萃取的主要原理包括溶解度变化原理、扩散速率变化原理和传质机理变化原理。
1. 溶解度变化原理超临界流体的溶解力随温度和压力的变化而变化。
通过调节温度和压力,可以使溶解度增大或减小,从而实现对目标物质的选择性提取。
当温度和压力适当增大时,超临界流体的溶解力会增大,有助于提高目标物质的萃取效率。
2. 扩散速率变化原理超临界流体的扩散速率比常规溶剂要快得多。
基于扩散速率变化原理,超临界流体可以更快地进入被提取物质的内部,提高物质的提取速率。
此外,超临界流体的扩散速率还受到温度和压力的影响,可以通过调节参数来控制提取速率。
3. 传质机理变化原理超临界流体的传质机理与常规溶剂有所不同。
超临界流体通过质量传递和热传递来实现物质的提取和分离。
传质机理的变化使得超临界流体的提取效率更高,同时还可以减少对环境的影响。
二、超临界流体萃取的应用超临界流体萃取技术在许多领域都有广泛的应用,主要包括化学、食品、药物和环境等。
1. 化学领域超临界流体萃取技术在化学合成、催化反应、分析测试等方面有着重要的应用。
超临界流体可以作为溶剂或反应介质,用于提取和分离化学物质,提高反应速率和选择性,减少催化剂的使用量。
2. 食品领域超临界流体萃取技术可以用于提取天然食品成分,如咖啡因、花青素、香料等。
相比传统的有机溶剂提取方法,超临界流体萃取技术具有高效、环保、无残留等优点,被广泛应用于食品加工和营养保健等领域。
3. 药物领域超临界流体萃取技术在药物研发、制备和分析中有着重要的应用。
超临界流体萃取技术概述超临界流体萃取技术是一种利用超临界流体作为溶剂的分离技术。
超临界流体是介于气体和液体之间的一种物质状态,在超临界状态下具有较高的溶解能力和扩散性能,因此被广泛应用于化工、制药、食品等领域的分离与提纯过程中。
本文将介绍超临界流体的基本概念、特点以及在萃取过程中的应用。
同时,还将探讨超临界流体萃取技术的优点和局限性,并结合实际案例进行分析。
超临界流体的基本概念超临界流体指的是在临界点之上的高压高温条件下,流体达到临界状态。
在超临界状态下,物质的密度和粘度等性质与传统液体和气体有明显差异,具有较高的溶解能力和扩散性能。
常用的超临界流体包括二氧化碳、水蒸汽、乙烯等。
与传统的有机溶剂相比,超临界流体作为溶剂具有以下优点:•高溶解能力:超临界流体的溶解能力比传统有机溶剂高,可以溶解更多的物质。
•可控性强:通过调节温度和压力等条件,可以控制溶解度和提取速度。
•萃取效率高:超临界流体在溶解物质后,可以通过调节温度或者减压来实现溶剂的快速脱失,从而提高萃取效率。
•环保可持续:超临界流体一般是可再生的,可以循环利用。
超临界流体萃取技术的应用超临界流体萃取技术在许多领域都得到了广泛的应用,以下是一些常见的应用场景:化工领域超临界流体萃取技术在化工领域用于分离和纯化特定化合物,常见的应用包括:•油脂提取:利用超临界流体(常用的是二氧化碳)可以高效地从植物油中提取脂肪酸、甘油等有机成分,用于制备食用油或者化妆品等产品。
相比传统的溶剂提取方法,超临界流体提取技术更加环保,不会产生有机溶剂残留。
•天然色素提取:超临界流体提取技术也可以应用于从天然植物中提取色素,用于食品、化妆品和纺织品等行业。
•聚合物分离:超临界流体还可以用于聚合物的分离和纯化,提高聚合物的纯度和质量。
制药领域在制药领域,超临界流体萃取技术被广泛应用于药物分离、纯化和微粒制备等方面,常见的应用包括:•天然药物提取:超临界流体提取技术可以高效地从天然植物中提取药物成分,用于药物生产和研发。