超临界萃取技术的优点是什么？它是如何工作的？它可以应用于哪些领域？一个接一个，让我们从什么是超临界流体萃取开始。超临界流体萃取是利用超临界流体作为溶剂，在临界温度和临界压力附近具有特殊性质的一种分离方法。

当气体温度超过某一数值时，无论压力多高，都不能使气体液化，该特定温度称为临界温度。

在临界温度下，使气体液化所需的最小压力称为临界压力。

临界压力和临界温度对应的密度称为临界密度，这个状态点称为临界点。

材料在临界点处的特征是气液界面消失，成为一个均匀的体系。蒸汽和液体的密度没有差别，系统的汽化热和表面张力等于零。

所谓超临界流体是指高于临界温度和压力的流体。这种流体不同于液体和气体。它具有独特的性质，具有气液兼备的优点：超临界流体的密度接近物质的正常液体密度，在临界点附近，压力和温度的微小变化会引起流体密度的显著变化。其粘度与物质的气体粘度相似，其扩散系数大于普通液体，因此具有良好的传质特性。

超临界流体萃取技术是利用超临界流体的特性对混合物体系中的物质进行溶解和分离。

超临界流体萃取的分离是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即压力和温度对超临界流体溶解能力的影响进行的。

利用这一特性，通过改变萃取液的压力，可以根据混合物的不同组分在流体中的溶解度依次提取。

在低压下，首先提取溶解度高的物质。随着压力的增加，不溶物质逐渐从溶剂中分离出来。

因此，程控增压超临界萃取不仅可以提取组分，还可以起到分离的作用。

温度的变化也会改变超临界流体萃取的能力，体现在对萃取溶剂密度和溶质蒸气压的影响上。在低温区(仍高于临界温度)，温度的升高使流体密度降低，而溶质的蒸气压增加不多，此时溶剂的溶解度降低，使溶质从流体萃取剂中析出。当温度进一步升高到高温区域时，虽然萃取剂的密度进一步降低，但溶质蒸气压的快速升高起主要作用，因此挥发性增加，萃取效率不但没有降低反而有提高的趋势。除了压力和温度外，在超临界流体中加入少量其他溶剂也可以改变其对溶质的溶解度。

超临界流体萃取技术的优点常用的超临界流体有二氧化碳、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和氨等。以二氧化碳为例：在31.0，7.38MPa下，具有化学性质不活跃，不易与溶质发生反应，无毒，无臭，无味，无二次污染，纯度高，价格合适等优点，特别是无需加热，非常适合提取热敏性物质，如深海金枪鱼油，常用中草药等。但由于二氧化碳极性极低，只能用于提取低极性和非极性化合物，不适合提取极性高的化合物。

由于超临界流体在室温或温度不太高时选择性溶解，适用于热敏性和易氧化物质的提取。超临界流体萃取技术的优点优于精制石榴和液液萃取，具有以下优点。

(1)适应性广：由于超临界流体溶解度明显增加的现象比较普遍，只要选择合适的溶剂、超临界应力和温度，利用不同物质溶解度的差异，理论上就可以作为一种通用的、高效的萃取分离方法。

(2)萃取效率高，工艺易调整：超临界流体兼具气液两种特性，液体的溶解度好，气体的流动性、挥发性和传递性能好，萃取效率高于单相溶剂。

由于在临界点附近压力和温度的微小变化可以显著改变流体的溶解度，因此分离过程可以很容易地调节和控制。

(3)分离过程简单：主要由萃取器和分离器组成，不需要溶剂回收设备。与传统分离工艺相比，简化了工艺流程，节约了能耗，消除了溶剂残留的污染。

(4)有些分离过程可以在接近室温的条件下完成(如在二氧化碳、乙烷等溶剂中)，特别适用于热敏性和化学性质不稳定的天然组分的分离。

分离过程必须在高压下进行，对设备和技术要求高，投资比较大，推广应用困难，令人遗憾。

目前，超临界流体萃取技术在石油工业、制药工业、食品工业、化妆品和香料工业、煤炭工业中得到了广泛的重视，已被用于从咖啡中提取咖啡因、从啤酒花中提取有效成分、从大豆中提取大豆油、从烟草中提取尼古丁以及从动植物中提取其他有用成分。

(1)生物活性物质的提取从动植物中提取有效药物成分是超临界流体萃取技术在制药工业中应用最为广泛的一个方面。

有报道称，利用co2从药用植物中提取的有效成分包括黄芩根、西番莲叶和紫草提取的begaine、黄酮类化合物和萘醌类色素。

还研究了从各种动物中提取药物成分的方法。例如，据报道，已成功地从各种鱼油中提取出具有很高药用和营养价值的EPA和DHA。

超临界流体萃取在氨基酸和蛋白质的提取中也得到了研究。在溶菌酶的实验中，发现超临界流体对蛋白质结构变化的影响很小，进一步证明了超临界流体技术在蛋白质分离加工中的应用可能性。

(2)用于去除杂类药物或传统提取方法得到的药物粗产物的超临界流体萃取往往含有有机溶剂和有害成分。然而，传统的杂质去除和纯化方法不仅耗时费力，而且成本高，难以满足现代药物的高纯度要求。

纯一氧化碳的提取不存在溶剂残留问题。超临界二氧化碳选择性萃取技术可有效去除其他残留溶剂和有害成分。

例如，在硫酸链霉素的生产中，可以通过超临界边界co2萃取去除甲醇等有机溶剂，而不会降低效率。

超临界流体萃取还可以去除异味、异味等杂质，不仅提高了产品的质量和纯度。还可以延长产品的储存时间，拓宽产品的应用领域。

(3)超边界流体结晶技术超临界流体的结晶过程可通过两种方法实现，即快速膨胀法和反溶剂法。

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