理论教育 超临界流体萃取的基本原理,环境有机污染物分析

超临界流体萃取的基本原理,环境有机污染物分析

时间:2023-11-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:处于超临界状态时,气、液两相性质非常接近,以至于难以分辨,因此将处于超临界状态的称之为超临界流体。目前研究较多的超临界流体是超临界二氧化碳,处于超临界状态的二氧化碳既不是气体,也不是液体,而是兼有气体和液体性质的流体。超临界流体萃取本质上就是调控压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而达到萃取分离的目的。将萃取和分离两个不同的过程联成一体,这就是超临界流体萃取分离的基本原理。

超临界流体萃取的基本原理,环境有机污染物分析

任何一种物质随着温度和压力的变化都会以三种状态存在,也就是我们常说的三种相态:气相、液相、固相。气相、液相、固相之间是紧密相关的,同时三者之间也是可以相互转化的,在一个特定的温度和压力条件下,气相、液相、固相会达到平衡,这个三相共存的特定状态点,通常叫三相点;而气、液两相达成平衡状态的点称为临界点,在临界点时的温度和压力就称为临界温度临界压力。通常将高于临界温度和临界压力而接近于临界点的状态称为超临界状态。处于超临界状态时,气、液两相性质非常接近,以至于难以分辨,因此将处于超临界状态的称之为超临界流体。

目前研究较多的超临界流体是超临界二氧化碳,处于超临界状态的二氧化碳既不是气体,也不是液体,而是兼有气体和液体性质的流体。超临界二氧化碳的密度较大,与液体相仿,所以它与溶质分子的作用力很强,像大多数液体一样,很容易溶解其他物质。而且,它的黏度较小,接近于气体,因此,传质速度很高;加之表面张力小,很容易渗透到样品中去,并保持较大的流速,可以使萃取高效、快速完成。由于超临界二氧化碳具有无毒、不燃烧、与大部分物质不发生化学反应、价格低廉等优点,因此应用最广泛。(www.daowen.com)

超临界流体萃取本质上就是调控压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而达到萃取分离的目的。当气体处于超临界状态时,其性质介于液体和气体之间,既具有和液体相近的密度,也具有很好的扩散能力,其黏度高于气体但明显低于液体,因此对基质有较好的渗透性和较强的溶解能力,可以将基质中某些分析物与基质分离而转移至流体中从而将其萃取出来。根据目标分析物的物理化学性质,通过调节合适的温度和压力来调节超临界流体的溶解性能,便可以有选择性地依次把目标分析物萃取出来。当然,所得到的萃取物可能不是单一的,但可以通过控制合适的实验条件得到最佳比例的混合物,然后再借助减压等方式,将被萃取的分析物进行分离,从而达到分离纯化的目的。将萃取和分离两个不同的过程联成一体,这就是超临界流体萃取分离的基本原理。

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