
【化】 super-critical extraction; supercritical fluid extraction
超臨界流體萃取(Supercritical Fluid Extraction,SFE)是一種利用物質在超臨界狀态下兼具氣體高擴散性和液體強溶解能力的特性,實現目标成分高效分離的綠色化學技術。其核心原理是通過調節溫度和壓力使流體(如二氧化碳)達到超臨界狀态(臨界溫度31.1°C,臨界壓力7.38MPa,從而選擇性萃取複雜基質中的化合物。
中國化工學會《超臨界流體技術應用白皮書》指出,該技術相較于傳統有機溶劑萃取法,可降低能耗42%,減少溶劑殘留至ppb級。德國DECHEMA研究所的對比實驗證實,萜類化合物提取率提升19-23%,且活性成分保留率超95%。
超臨界流體萃取(Supercritical Fluid Extraction, SFE)是一種基于超臨界流體的高效分離技術,廣泛應用于食品、醫藥、化妝品等領域。以下從定義、原理、特點和應用四個方面進行詳細解釋:
超臨界流體是指溫度和壓力同時超過其臨界點的流體(如CO₂在臨界溫度31.16℃、臨界壓力7.38 MPa時達到超臨界狀态)。這種流體兼具氣體的高擴散性、低粘度和液體的高密度特性,能深入材料基質高效萃取目标成分。
溶解能力調控
超臨界流體的溶解能力隨壓力和溫度變化顯著。通過調節這兩個參數,可選擇性地溶解不同極性和分子量的物質。例如,低壓時優先萃取極性小分子,高壓下可分離大分子或高極性物質。
分離過程
萃取後,通過降低壓力或改變溫度使流體密度驟降,導緻溶質溶解度降低并析出,實現溶質與流體的快速分離。
高效環保
萃取劑(如CO₂)可循環使用,無溶劑殘留,符合綠色化學要求。
條件溫和
尤其適合熱敏性成分(如植物精油、藥物活性物質)的提取,避免高溫破壞。
高選擇性
通過精确控制壓力和溫度,可定向分離複雜混合物中的特定成分。
$$ rho = f(P, T) $$ 其中,$rho$為流體密度,$P$為壓力,$T$為溫度。臨界點附近微小壓力或溫度變化會引起密度顯著變化,從而調控溶解能力。
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