超临界萃取法.

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。

超临界流体萃取法超临界流体萃取法，又称为超临界流体提取法，是一种先进的绿色化学分离技术。

它利用临界点附近的高压高温条件下的超临界流体来进行物质的萃取、分离和纯化，具有高效、环保等显著优势。

本文将介绍超临界流体萃取法的原理、应用及前景展望。

## 原理与基础知识超临界流体是介于气态和液态之间的状态，在高压高温下具有较高的溶解能力和扩散能力，因此在化学分离领域具有独特的优势。

超临界流体萃取法的基本原理是通过控制温度和压力，将物质置于超临界条件下，使其与超临界流体发生相互作用，实现目标物质的萃取。

这种方法避免了传统有机溶剂的使用，减少了环境污染，符合绿色化学的发展方向。

## 超临界流体的特性### 1. 高溶解度超临界流体的溶解度随压力和温度的变化呈现出极大的变化，使其能够高效地溶解多种物质，包括极性和非极性物质。

### 2. 温和条件相比传统的溶剂萃取方法，超临界流体萃取法所需的温度和压力通常较低，有利于保护热敏感物质的活性。

### 3. 选择性通过调节超临界流体的性质和条件，可以实现对特定物质的选择性萃取，从而达到高效分离的目的。

## 应用领域### 1. 天然产物提取超临界流体萃取法在提取天然产物中得到了广泛的应用，如植物提取物、海洋生物活性成分等。

其高效、温和的特性使其能够保留大部分活性成分，同时减少了杂质的同时萃取。

### 2. 药物制备在药物制备领域，超临界流体萃取法可以用于分离和纯化药物成分，提高药物的纯度和活性，同时避免了有机溶剂残留的问题。

### 3. 食品工业在食品工业中，超临界流体萃取法可以用于提取食品中的香精、色素等活性成分，保证食品的天然和健康。

### 4. 环境保护由于超临界流体萃取法的绿色环保特性，它在处理废水、废弃物等方面也有着广泛的应用前景。

## 前景展望随着绿色化学的发展和对环保要求的日益提高，超临界流体萃取法将在化学工业、生物工程、医药等领域得到更广泛的应用。

同时，随着研究的深入，超临界流体萃取技术也将不断创新和完善，为各个领域提供更为高效、环保的分离方法。

超临界流体萃取法名词解释超临界流体萃取法：利用某些具有超临界相平衡点的溶剂在极短的时间内萃取极小量物质的一种方法。

这是指用极性较大的有机溶剂萃取极性较小的无机或有机物质的萃取方法。

该法可适用于萃取低沸点，低极性物质，操作简便，但选择性差。

萃取温度和压力一般较高。

例如，可用于萃取三氯甲烷、四氯化碳等低极性有机溶剂难以萃取的物质，并且易于制备高纯度产品。

1、定义:利用具有超临界相平衡点的溶剂在极短的时间内萃取极小量物质的一种方法。

这是指用极性较大的有机溶剂萃取极性较小的无机或有机物质的萃取方法。

该法可适用于萃取低沸点，低极性物质，操作简便，但选择性差。

萃取温度和压力一般较高。

例如，可用于萃取三氯甲烷、四氯化碳等低极性有机溶剂难以萃取的物质，并且易于制备高纯度产品。

2、特点: (1)由于临界点超过液体的蒸气压，故需要很高的压力和温度，才能使被萃取的组分透过萃取相，而不能直接加热，只有加强搅拌，才能促进传质。

( 2)对物质的溶解度要求很严格，以避免萃取不完全。

3、工艺过程：(1)萃取相的配制与精制①按照生产要求配制混合溶剂。

②将欲提取的物质配成质量浓度为0.2%的萃取溶液，然后在超临界萃取器中加热萃取。

③当加入欲萃取的溶质达到一定的量时，即发生萃取作用。

4、操作要点：(1)萃取压力为0.3～0.4MPa，萃取温度一般为80～120 ℃，萃取相的粘度一般为15～50Pa·S。

(2)欲提取的溶质可先经预萃取，除去杂质后再进行萃取。

5、注意事项：①萃取压力及温度都应高于临界点压力和温度。

②不同的萃取组分应选用不同的萃取相，特别是选择溶解度大的溶质。

6、优缺点：(1)优点①操作温度低，萃取时间短，反应物耗量少。

②可用较低的温度和压力得到高纯度的有机萃取剂。

③易于回收和循环使用。

④工艺设备结构紧凑，设备投资省，自动化程度高。

⑤适用范围广，可用于对水体、空气、土壤、岩石等各种介质中微量组分的分离，也可用于化工产品的精制。