微波合成萃取仪的培训教材

2017-07-31 10:47:59      点击:

一、微波合成萃取仪的超临界理论概述

每个纯物质都有自己确定的三相点。根据相律,当纯物质的气-液-固三相共存时,确定系统状态的自由度为零。将纯物质沿气-液饱和曲线改变温度和压力,当达到图中C点时体系的性质变得均一,不再分为液体和气体,故C点称为临界点。与该点相对应的温度和压力分别称为临界温度(Tc)和临界压力(Pc),途中高于临界温度和临界压力的有阴影线的区域属于超临界流体状态。超临界流体状态的性质有别于通常所称的气体和液体状态,因此此状态称为流体状态。

二、超临界流体的临界点

稳定的纯物质都有固定的临界点,对于某物质临界点应指明的数据除 了临界温度和临界压力外还应指明与萃取相关的数据即临界密度ρc。理论上来说很多流体都可作为超临界流体使用,但实际上由于需要考虑应用的可能性,因此常用的超临界流体并不太多。表1-1列出了一些超临界流体萃取中常用的萃取溶剂及其临界值。

三、超临界流体的特性:

1、由于超临界流体的溶解能力随着其密度的增加而提高,因此,通过改变超临界流体的密度,就可以实现待分离组分的萃取与分离。

2、在接近临界点处只要温度和压力有微小的变化,超临界流体密度和溶解度都会有较大变化。

3、萃取过程完成后,超临界流体由于状态的改变,很容易从分离成分中较彻底地脱除,不给产品造成污染。

4、超临界流体萃取技术所选用萃取剂,其临界温度温和、并且化学稳定性好,无腐蚀性,因此特别适用于热敏性或易氧化的成分的提取。

5、溶剂循环密封使用,避免了产品的外界污染,环境友好。

6、超临界流体萃取需在相应的高压设备中完成,对设备要求高。

四、超临界流体的选择  所选的超临界流体必需满足如下条件:一是具有良好的溶解性能;二是具有良好的选择性。具体要求:本性质   CO2的临界温度(Tc=31.06℃),结合表1-1我们可知此临界温度是常用超临界溶剂中最接近室温的,其临界压力(Pc=7.39MPa)也比较适中。特别应该指出的是,CO2的临界密度(ρc=0.448g/cm3)是常用超临界溶剂中最高的(合成氟化物除外)。由于超临界流体的溶解能力一般随流体密度的增加而增加,可见CO2具有最适合作为超临界溶剂的临界点数据。和传统的加工方法相比,使用CO2作为溶剂的超临界萃取具有如下显著优点:

1、萃取能力强,提取率高。

2、萃取能力的大小取决于流体的密度,最终取决于温度和压力,改变其中之一或同时改变,都可改变溶解度,可有选择地进行多种物质的分离,从而减少杂质,使有效成分高度富集,便于质量控制。

3、超临界CO2流体的临界温度低,操作温度低,能较好地保存有效成分不被破坏,不发生次生化,因此特别适用于那些对热敏感性强,容易氧化分解破坏的成分的提取。 4、提取时间快,生产周期短,同时它不需浓缩等步骤,即使加入夹带剂,也可以通过分离功能除去或只需要简单浓缩。

5、超临界CO2流体还具有抗氧化、灭菌等作用,有利于保证和提高产品质量。