《分离技术概论》第7章超临界萃取
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超临界萃取详解超临界流体萃取:作为一种分离过程,是基于一种溶剂对固体或液体的萃取能力和选择性,在超临界状态下较之在常温常压下可得到极大的提高。
原理:利用超临界流体作为萃取剂,从固体或液体中萃取出某种高沸点和热敏性成分,以达到分离和纯化目的的一种分离技术。
超临界流体:即温度和压力略超过或靠近超临界温度(Tc)和临界压力(Pc),介于气体和液体之间的流体。
超临界流体萃取过程:介于蒸馏和液-液萃取过程之间,是利用超临界状态的流体,依靠被萃取物质在不同蒸气压力下所具有的不同化学亲和力和溶解能力进行分离、纯化的单元操作。
超临界流体与待分离混合物中的溶质具有异常相平衡行为和传递性能,且它对溶质的溶解能力随着压力和温度的改变而在相当宽的范围内发生变动,因此利用超临界流体作为溶剂可从多种液态或固态混合物中萃取出待分离的组分超临界流体:指在临界温度和临界压力以上的流体。
临界温度:指高于此温度时,该物质处于无论多高压力下均不能被液化时的温度。
临界压力:临界区附近压力和温度的变化,对密度的影响?非挥发性溶质在超临界流体中的溶解度与流体密度的关系?在临界区附近压力和温度的微小变化,可引起流体密度的大幅度变化。
溶质在超临界流体中的溶解度大致和流体的密度成正比。
b.超临界流体的传递性质:超临界流体的密度近似于液相,溶解能力也基本上相同,而黏度却接近普通气体,自扩散能力比液体大约100倍。
此外,传递性质值的范围,在气体和液体之间。
超临界流体是一种低黏度、高扩散系数、易流动的相;扩散传递更加容易并能减少泵送所需的能量。
降低了与之相平衡的液相黏度和表面张力,提高了平衡液相的扩散系数,有利于传质。
在临界点附近,压力和温度的微小变化可对溶剂的密度、扩散系数、表面张力、黏度、溶解度、介电常数等带来明显的变化。
c.超临界流体的选择性有效地分离产物或除去杂质的关键是用作萃取剂的超临界流体应具有很好的选择性按相似相容的原则超临界流体与被萃取物质的化学性质越相按操作角度来看操作温度越接近临界温度,溶解能力越大基本原则超临界流体的化学性质和待分离的物质化学性质相近;操作温度和超临界流体的临界温度相近。
超临界萃取的原理及应用1. 超临界萃取的定义超临界萃取是一种利用超临界流体(超临界流体是指在临界点以上高于常规状态的流体)作为溶剂进行物质萃取的过程。
超临界萃取被广泛应用于食品、药物、石油、化工等领域。
2. 超临界萃取的原理超临界萃取的原理基于超临界流体具有较高的溶解能力、低粘度、可调节性和良好的传质性质。
以下是超临界萃取的主要原理:•原理一:溶解能力超临界流体具有高溶解度,对一些常规溶剂不能溶解的物质具有较好的溶解能力。
超临界流体作为溶剂可以提高产率和提纯度。
•原理二:传质性质超临界流体具有较低的粘度和较高的扩散系数,使得物质的传质速率较快,可以实现较高的传质速度和高效的分离。
•原理三:可调节性超临界流体的密度和溶解度随温度和压力变化较大,可以通过调节温度和压力来控制超临界萃取的效果和选择性。
3. 超临界萃取的应用超临界萃取在多个领域得到了广泛的应用,以下是一些典型的应用案例:•应用一:食品工业超临界萃取广泛应用于食品工业中的食品添加剂的提取和分离。
例如,超临界CO2可以用于提取咖啡因、香料、色素等。
•应用二:药物工业超临界萃取被用于药物工业中的药物提取和制备。
超临界CO2被广泛用于提取中草药中的有效成分,用于制备药物。
•应用三:环境保护超临界萃取可以用于环境保护中的土壤和水体中的有机物的提取和分离。
超临界水可以有效地去除污染物,具有较低的环境污染风险。
•应用四:石油化工超临界萃取可以用于石油化工中的油品提取和分离。
超临界CO2被广泛用于提取石油中的烃类和杂质。
•应用五:化学工业超临界萃取可以用于化学工业中的有机物的制备和分离。
超临界CO2可以用于制备聚合物、溶剂和催化剂等。
4. 超临界萃取的优势超临界萃取具有以下优势:•无需添加有机溶剂,对环境友好;•萃取过程简单、高效;•可控性高,可以调节温度、压力等参数来控制萃取效果;•萃取产物纯度高、质量稳定。
5. 超临界萃取的发展趋势随着科技的进步和人们对环境友好型工艺的重视,超临界萃取技术在各行业的应用和发展更加广泛。
超临界萃取名词解释
超临界萃取,又称超临界流体抽提,是一种分离或提取方法,它使用特殊的溶剂,其临界点高于室温,从而抽取某种物质。
这一方法常被用来从天然物质中提取有价值的成分,并且在提取过程中避免直接接触溶液,能够确保所提取成分的洁净度。
超临界萃取的基本原理是利用溶剂的临界状态,以及溶剂和成分之间的相互作用产生的冷却效果,来将某种物质从大量的混合物中分离出来。
当溶剂的温度升高到临界点时,溶剂的密度和体积会降低,溶质的浓度也会降低,这种相变的外观常常表现为溶剂的状态转变,也就是液体转变为气体,也可能是气体转变为固体。
而且,超临界萃取还受到温度控制,可以控制出比例,也可以控制纯度。
在超临界萃取过程中,溶剂和物质之间的相互作用是很重要的,溶剂和物质之间的作用取决于溶剂的特性,物质的特性和温度。
超临界萃取的抽提过程可以通过调整溶剂的压力来控制,以便达到较高的抽提效率和效果。
超临界萃取的一个优点是,可以在抽提过程中更精确地控制物质的提取效率,因为超临界萃取可以更精确地控制物质在液体和气体状态之间的转换,从而更有效地抽取物质。
此外,一个明显的优点是,超临界抽取不会影响物质的性质,因为它是在低温和低压的状态下完成的,而且可以确保抽取的成分的洁净度。
总之,超临界萃取是一种十分有效的分离抽提方法。
它不仅可以有效地从天然物质中抽取有价值的成分,还可以有效地控制物质的抽
提效率,确保所抽出成分的洁净度,同时不会改变物质的性质,因此得到了越来越多应用在食品、药物和农药中的广泛应用。