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超臨界流體萃取的基本原理

超臨界流體萃取是國(guó)際上的物理萃取技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)SFE,。在較低溫度下，不斷增加氣體的壓力時(shí),，氣體會(huì)轉(zhuǎn)化成液體,，當(dāng)溫度增高時(shí)，液體的體積增大,，對(duì)于某一特定的物質(zhì)而言總存在一個(gè)臨界溫度(Tc)和臨界壓力(Pc),，高于臨界溫度和臨界壓力后，物質(zhì)不會(huì)成為液體或氣體,，這一點(diǎn)就是臨界點(diǎn),。再臨界點(diǎn)以上的范圍內(nèi)，物質(zhì)狀態(tài)處于氣體和液體之間,，這個(gè)范圍之內(nèi)的流體成為超臨界流體(SF),。

超臨界流體具有類(lèi)似氣體的較強(qiáng)穿透力和類(lèi)似于液體的較大密度和溶解度，具有良好的溶劑特性,，可作為溶劑進(jìn)行萃取,、分離單體。超臨界流體萃取是近代化工分離中出現(xiàn)的高新技術(shù),，SFE將傳統(tǒng)的蒸餾和有機(jī)溶劑萃取結(jié)合一體,，利用超臨界CO2優(yōu)良的溶劑力，將基質(zhì)與萃取物有效分離,、提取和純化,。

SFE使用超臨界CO2對(duì)物料進(jìn)行萃取。

CO2是安全,、無(wú)毒,、廉價(jià)的液體，超臨界CO2具有類(lèi)似氣體的擴(kuò)散系數(shù),、液體的溶解力,，表面張力為零，能迅速滲透進(jìn)固體物質(zhì)之中,，提取其精華,，具有高效、不易氧化,、純天然,、無(wú)化學(xué)污染等特點(diǎn),。超臨界流體萃取分離技術(shù)是利用超臨界流體的溶解能力與其密度密切相關(guān)，通過(guò)改變壓力或溫度使超臨界流體的密度大幅改變,。在超臨界狀態(tài)下,，將超臨界流體與待分離的物質(zhì)接觸，使其有選擇性地依次把極性大小,、沸點(diǎn)高低和相對(duì)分子質(zhì)量大小不同的成分萃取出來(lái),。

用超臨界萃取方法提取天然產(chǎn)物時(shí)，一般用CO2作萃取劑,。這是因?yàn)椋?/span>

a)臨界溫度和臨界壓力低(Tc=31.1℃,，Pc=7.38MPa)，操作條件溫和,，對(duì)有效成分的破壞少,，因此特別適合于處理高沸點(diǎn)熱敏性物質(zhì)，如香精,、香料,、油脂、維生素等;

b)CO2可看作是與水相似的無(wú)毒,、廉價(jià)的有機(jī)溶劑;

c)CO2在使用過(guò)程中穩(wěn)定,、無(wú)毒、不燃燒,、安全,、不污染環(huán)境，且可避免產(chǎn)品的氧化：

d)CO2的萃取物中不含硝酸鹽和有害的重金量,，并且無(wú)有害溶劑的殘留;

e)在超臨界CO2萃取時(shí),，被萃取的物質(zhì)通過(guò)降低壓力，或升高溫度即可析出,，不必經(jīng)過(guò)反復(fù)萃取操作,，所以超臨界CO2萃取流程簡(jiǎn)單。因此超臨界CO2萃取特別適合于對(duì)生物,、食品,、化妝品和藥物等的提取和純化。