超臨界流體(supercritical
fluid,簡稱SCF)可用臨界溫度和臨界壓力的形式來定義。氣、液兩相呈平衡狀態的點叫臨界點。在臨界點時的溫度和壓力稱為臨界溫度和臨界壓力。高于臨界溫度和臨界壓力而接近臨界點的狀態稱為超臨界狀態。處于超臨界狀態時,氣、液兩相性質非常接近。超臨界流體(supercritical
fluid),又稱為稠密氣體(dense
gas)或高壓氣體(high
compressed
gas),它不同于一般的氣體,也有別于一般液體,兼有液體和氣體的雙重特性,密度接近于液體,粘度和擴散系數接近于氣體,滲透性好,與液體溶劑萃取相比,可以更快地完成傳導,達到平衡,促進高效分離過程的實現。
特點
超臨界流體的溶解能力取決于它的溫度和壓力,通常和流體的密度呈正相關,隨流體的密度增加而增加。在臨界點附近,壓力、溫度的微小變化會引起流體密度及其對物質溶解能力的較為顯著的變化。
被用作超臨界流體的溶劑有乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、甲醇、乙醇、水、二氧化碳等多種物質,超臨界二氧化碳是首選的萃取劑。這是因為二氧化碳的臨界條件易達到(Tc=304.1
K,Pc=7.347
MPa),且無毒、無味、不燃、價廉、易精制,這些特性對熱敏性和易氧化的產物更具有吸引力。
超臨界流體的特性
①
無毒性、不燃性和無腐蝕性。超臨界CO2流體無毒和不可燃,有利于安全生產,而且來源豐富,價格低廉有利于推廣應用,降低成本。
②
容易達到超臨界條件。CO2臨界溫度為Tc=31.1℃
,臨界壓力為Pc=7.3MPa,CO2的超臨界條件與水相比(水的臨界溫度為374℃,臨界壓力為22MPa)更容易達到。
流體就像地球內部的“血液”,對于物質和能量的傳輸發揮重要作用。尤其是在地球深部的高溫高壓條件下,所形成的超臨界地質流體,具有復雜的成分和結構、超常規的物理化學活性,可以促進地球深部物質循環,遷移元素富......
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