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1、超临界流体技术综述张芯摘要:超临界流体(SupercriticalFluid,简称SCF)是指温度和压力同时高于临界值的流体,具有区别于气态和液态的独特的性质，使得超临界流体具有广泛的应用潜力。其中,超临界流体萃取分离技术已得到了广泛的工业化应用,在材料制备方面超临界流体技术也取得了一定的进展,超临界流体中化学反应的研究也引起了人们广泛的关注,本文就超临界流体技术在萃取与分离、材料制备、化学反应、环境保护等方面的应用研究做一综述。关键词：超临界流体（SCF）；萃取分离；材料制备；化学反应；环境保护Thereviewo
2、fSupercriticalFluidTechnologyZhangXinAbstract:SupercriticalFluidisthefluidwhosetemperatureandpressurebothhigherthanthcriticalvalues,andhavespecialcharactersdifferentwithgasandliquid.AllthesepropertiesmaketheSupercriticalFluidhavemoreapplicationpotentialities.Of
3、which,thetechnologyofextractiveseparationusedSupercriticalFluidhasbeenwidelyappliedinindustry,andhashugeprogressintheaspectofmaterialpreparation.TheChemistryreactioninsideitalsodrawingscholarsattention.ThisarticlemainlyconsistareviewabouttheappliedresearchesofS
4、upercriticalFluidtechnologyincludingflowingaspects:extractiveseparation,materialpreparation,Chemistryreaction,environmentprotection.Keywords:SupercriticalFluid;extractiveseparation;materialpreparation;Chemistryreaction;environmentprotection超临界流体(SupercriticalFl
5、uid,简称SCF)是指温度和压力同时高于临界值的流体,也就是压缩到具有接近液体密度的气体。处于超临界状态时,气液两相性质非常接近,以至于无法分辨,所以称之为超临界流体。超临界流体的许多物理化学性质介于气体和液体之间,并具有两者的优点,如具有与液体相近的溶解能力和传热系数,具有与气体相近的黏度系数和扩散系数,同时它也具有区别于气态和液态的独特的性质:在临界点附近压力的微小变化可导致密度的巨大变化,因此可以方便地调节压力和温度,得到处于气态和液态之间的任一密度,来控制超临界流体的黏度、介电常数、扩散系数和溶解能力等物理
6、化学性质。与常用的有机溶剂相比,超临界流体特别是SC-CO2、SC-H2O还是一种环境友好的溶剂,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,100%的纯天然,符合当今“绿色环保”、“清洁生产”、“回归自然”的高品位追求。正是这些优点使得超临界流体具有广泛的应用潜力,然而超临界流体技术应用的迅速发展还是在最近二三十年间。1 超临界流体萃取与分离超临界流体萃取(SuperiticalFluidExtreaction,简称SFE)是利用处于临界压力和临界温度以上的流体具有特异增加的溶解能力而发展出
7、来的化工分离新技术。在临界点附近,体系温度和压力发生微小变化即可改变萃取剂的密度,从而导致物质溶解度发生显著变化,从而达到萃取和分离的目的。SFE无论是在溶解能力和传递性能,还是在溶剂回收和产品纯度等方面,与传统的分离方法相比,都具有许多不可比拟的特殊优点。SCF的萃取能力取决于流体的密度,易通过调节温度和压力两个控制参数来随意控制流体的密度,进而控制超临界萃取溶解能力,同时可借助不同的夹带剂来调节SCF的极性改变其萃取范围等[1]。SFE作为一种有诱人工业应用前景的分离提纯技术在天然色素、香精香料、挥发油、中草药、
8、金属离子的提取等方面得到了广泛的应用,有的已达到了工业化水平。其中的主要影响因素[2]有温度、压力、萃取物的颗粒大小,萃取时间、夹带剂(改性剂)、流体的流量,应综合考虑得出最佳萃取与分离的条件。下面以中草药研究中生物碱类、挥发性油的超临界流体萃取为例来介绍超临界流体在萃取与分离方面的应用。1.1生物碱类的提取生物碱是指来源于生物的具有生理活性的
