超臨界萃取的技術(shù)原理
利用超臨界流體的溶解能力與其密度的關(guān)系，即利用壓力和溫度對超臨界流體溶解能力的影響而進(jìn)行的。在超臨界狀態(tài)下，將超臨界流體與待分離的物質(zhì)接觸，使其有選擇性地把極性大小、沸點高低和分子量大小的成分依次萃取出來。當(dāng)然，對應(yīng)各壓力范圍所得到的萃取物不可能是單一的，但可以控制條件得到最佳比例的混合成分,然后借助減壓、升溫的方法使超臨界流體變成普通氣體，被萃取物質(zhì)則完全或基本析出，從而達(dá)到分離提純的目的，所以超臨界CO2流體萃取過程是由萃取和分離過程組合而成的。超臨界CO2是指處于臨界溫度與臨界壓力(稱為臨界點)以上狀態(tài)的一種可壓縮的高密度流體，是通常所說的氣、液、固三態(tài)以外的第四態(tài)，其分子間力很小，類似于氣體，而密度卻很大，接近于波體，因此具有介于氣體和液體之間的氣波兩重性質(zhì)，同時具有液體較高的溶解性和氣體較高的流動性，比普通液體溶劑傳質(zhì)速率高,并且擴(kuò)散系數(shù)介于液體和氣體之間,具有較好的滲透性，而且沒有相際效應(yīng)
因此有助于提高萃取效率，并可大幅度節(jié)能。超臨界CO2的物理化學(xué)性質(zhì)與在非臨界狀態(tài)的液體和氣體有很大的不同。由于密度是溶解能力、粘度是流體阻力、擴(kuò)散系數(shù)是傳質(zhì)速率高低的主要參數(shù)，因此超臨界CO02的特殊性質(zhì)決定了超臨界CO2萃取技術(shù)具有一系列的重要特點。超臨界CO2的粘度是液體的百分之，自擴(kuò)散系數(shù)是液體的100倍，因而具有良好的傳質(zhì)特性，可大大縮短相平衡所需時間，是高效傳質(zhì)的理想介質(zhì),具有比液體快得多的溶解溶質(zhì)的速率，有比氣體大得多的對固體物質(zhì)的溶解和攜帶能力;具有不同尋常的巨大壓縮性,在臨界點附件，壓力和溫度的微小變化會引起CO2的密度發(fā)生很大的變化，所以可通過簡單的變化體系的溫度或壓力來調(diào)節(jié)CO2的溶解能力，提高萃取的選擇性:通過降低體
系的壓力來分離CO2和所溶解的產(chǎn)品，省去消除溶劑的工序。在傳統(tǒng)的分離方法中，溶劑萃取是利用溶劑和各溶質(zhì)間的親和性(表現(xiàn)在溶解度)的差異來實現(xiàn)分離的;蒸餾是利用溶液中各組分的揮發(fā)度(蒸汽壓)的不同來實現(xiàn)分離的。而超臨界CO2萃取則是通過調(diào)節(jié)CO2的壓力和溫度來控制溶解度和蒸汽壓這2個參數(shù)進(jìn)行分離的，故超臨界CO2萃取綜合了溶劑萃取和蒸餾的2種功能和特點，進(jìn)而決定了超臨界CO2萃取具有傳統(tǒng)普通流體萃取方法所不具有的優(yōu)勢:通過調(diào)節(jié)壓力和溫度而方便地改變?nèi)軇┑男再|(zhì)，控制其選擇性;適當(dāng)?shù)剡x擇提取條件和溶劑，能在接近常溫下操作，對熱敏性物質(zhì)可適用;因粘度小、擴(kuò)散系數(shù)大，提取速度較快;溶質(zhì)和溶劑的分離徹底而且容易。