超临界流体microsoftw

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1、化学热力学论文姓名：学号：专业：4化学热力学论文超临界流体CO2随着环境的温度和压力变化，任何一种物质都存在三种相态-气相，液相，固相，三相成平衡态共存的点叫三相点。如图1所示，图1为纯物质的压力-温度相图,图中的临界点(criticalpoint)是指相图中汽液平衡线向高温延伸时汽液界面恰好消失的那个点,此处所对应的温度和压力即为临界温度(criticaltemperature,Tc)和临界压力(criticalpressure,Pc)。当流体的对比压力(流体压力与其临界压力之比,Pr)和对比温度(流体温度与其临界温度之比,Tr)同时大于1时,流体就处于超

2、临界状态(简称SC状态),即流体的温度和压力同时超过其临界温度和临界压力时流体所处的状态,图1中的阴影部分就是通常所说的超临界区。物体处于超临界状态时（超临界区），由于气液两相性质非常相近，以致无法清楚分别，所以称之为“超临界流体”。图1纯物质的压力—温度相图不同的物质其临界点的压力和温度各不相同.超临界流体(SuperCriticalfluid，简称SCF)是指温度和压力均高于其临界点的流体，常用来制备成的超临界流体有二氧化碳，氨，乙烯，丙烷，丙烯，水等。1超临界CO2二氧化碳在温度高于临界温度Tc=31.26℃，压力高于临界压力Pc=72.9atm的

3、状态下，性质会发生变化，其密度近于液体，粘度近于气体，扩散系数为液体的100倍，因而具有惊人的溶解能力。用它可溶解多种物质，然后提取其中的有效成分，具有广泛的应用前景。超临界二氧化碳是目前研究最广泛的流体之一，因为它具有以下几个特点：　　(1)CO2临界温度为31.26℃，临界压力为72.9atm，临界条件容易达到。(2)CO2化学性质不活泼，无色无味无毒，安全性好。(3)价格便宜，纯度高，容易获得。2二氧化碳超临界萃取(SuperiticalFluidExtraction-CO2)所谓的二氧化碳超临界萃取是将已经压温加压成超临界状态的二氧化碳作为溶剂，以其

4、极高的溶解力萃取平时不易萃取的物质，以下有几项关于萃取的说明：2.1溶解作用在超临界状态下，CO24化学热力学论文对不同溶质的溶解能力差别很大，这与溶质的极性，沸点和分子量密切相关，一般来说有以下规律：亲脂性，低沸点成分可在104KPa(约1大气压)以下萃取，如挥发油，烃，酯，醚，环氧化合物，以及天然植物和果实中的香气成分，如桉树脑，麝香草酚，酒花中的低沸点酯类等；化合物的极性基团(如-OH，-COOH等)愈多，则愈难萃取.强极性物质如糖，氨基酸的萃取压力则要在4×104KPa以上.另外化合物的分子量愈大，愈难萃取；分子量在200～400范围内的成分容易萃取

5、，有些低分子量，易挥发成分甚至可直接用CO2液体提取；高分子量物质(如蛋白质，树胶和蜡等)则很难以二氧化碳萃取。分子临界温度临界压力临界密度分子临界温度临界压力临界密度H2-239.912.80.032CF3Cl28.838.70.579N2-147.033.50.314NH3132.3111.30.235Xe16.657.71.110CH3OH240.078.50.272CO231.26572.90.468CH3CN274.747.70.237C2H632.348.20.203H2O374.2218.30.315CF3H25.947.80.526（单位：）

6、℃atmg/cm表2.常见分子的临界数据2.2特点　将超临界二氧化碳大量地拿来做萃取之用是因为它具有以下几个萃取技术上的特点：①.超临界CO2流体常态下是无色无味无毒的气体，与萃取成分分离后，完全没有溶剂的残留，可以有效地避免传统溶剂萃取条件下溶剂毒性的残留.同时也防止了提取过程对人体的毒害和对环境的污染，是一种天然且环保的萃取技术。②萃取温度低，CO2的临界温度为31.265℃，临界压力为72.9atm，可以有效地防止热敏性成分的氧化，逸散和反应，完整保留生质物体的生物活性；同时也可以把高沸点，低挥发度，易热解的物质在其沸点温度以下萃取出来。③萃取和分离合

7、二为一，当饱含溶解物的二氧化碳超临界流体流经分离器时，由于压力下降使得CO2与萃取物迅速回复成为分离的两相(气液分离)而立即分开，不存在物料的相变过程，不需回收溶剂，操作方便；不仅萃取效率高，而且能耗较少，节约成本，并且符合环保节能的潮流。④萃取操作容易，压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数.在临界点附近，温度压力的微小变化，都会引起CO2密度显着变化，从而引起待萃物的溶解度发生变化，可通过控制温度或压力的方法达到萃取目的.压力固定，改变温度可将物质分离；反之温度固定，降低压力使萃取物分离；因此技术流程短，耗时少，占地小，同时对环境真正友善，萃取流体CO2

8、可循环使用，并不会排放废二氧化碳导致温室效应！⑤.超