超临界二氧化碳萃取技术的应用
超临界二氧化碳萃取技术在中药提取中的应用
压力的变化十分敏感,其溶解能力与压力在一定范 使萃取稳定。
围内成比例,因此可以通过改变体系的温度和压力 来使被提取物的溶解度发生变化, 使其分离出来,
(5)超 临 界 CO2流 体 萃 取 工 艺 流 程 简 单 ,CO2 易 得且可循环使用,操作方便,几乎不产生新的
从而达到分离提取的目的。 超临界CO2萃取技术是 “三 废”,属对环境友好的可 持续发展的 绿色环保
孟江平等调查指出, 超临界CO2流体萃取技术 可以有效地提取出中药中挥发油类、黄酮类、生物 碱、苷类和糖类以及醌类等有效成分,对比传统提 取方法,超临界CO2流体不仅工艺精致,易于操作, 而且生产周期短,收率也得到了提高。
4 结语
超临界CO2流体萃取技术由于操作温度低而适 用于对热不稳定、易氧化的物质分离,与传统中药 分离技术相比,其具有提取率高、无污染、产率 高、操作方便等优点。 超临界CO2流体萃取技术采 用洁净、高效、绿色的生产工艺,符合当代的绿色生 产理念。 在中药领域,由于超临界CO2流体萃取技术 大多只停留在单味中药有效成分或中间原料的提 取方面,因此,加强中药超临界流体在理论、技 术 、 管理等方面的研究,将具有极大的优越性和市 场潜力。
配合药理筛选可按要求通过调整提取工艺参数提 供各种提取物,大大加速了新药筛选的速度。
(7)超临界CO2流体萃取还可以提取某些常规 传统方法不能提取出来的物质,较易从中药中发现 新成分,从而发现新的药理药性,开发新药品。
2 影响超临界CO2流体萃取效果的因素
2.1 压力 萃取压力是超临界CO2流体萃取过程最重要的
粒度大小可影响提取回收率。 减小样品粒度, 可增加固体与溶剂的接触面积,提高萃取速度。 但 如果粒度过小,会堵塞筛孔,进而造成萃取器出口 过滤网的堵塞。 2.3 水分
超临界流体二氧化碳萃取技术在植物提取中的应用
超临界流体二氧化碳萃取技术在植物提取中的应用近年来,随着人们对天然产品需求的增加,植物提取技术逐渐受到广泛关注。
超临界流体二氧化碳萃取技术作为一种高效、环保、可控的提取方法,已经在植物提取领域得到了广泛应用。
本文将介绍超临界流体二氧化碳萃取技术的原理、优势以及在植物提取中的具体应用。
一、超临界流体二氧化碳萃取技术的原理超临界流体二氧化碳萃取技术是利用高压下的二氧化碳在临界点附近的特性进行物质分离过程。
在超临界状态下,二氧化碳同时具备气体和液体的特性,可充当提取剂和洗涤剂。
该技术的关键在于控制温度和压力,使二氧化碳达到超临界状态。
超临界流体二氧化碳具有低表面张力、低粘度和高扩散系数的特点,能够在短时间内快速渗透到植物细胞中,实现高效的物质提取。
二、超临界流体二氧化碳萃取技术的优势1. 环保性:与传统有机溶剂相比,超临界流体二氧化碳无毒、无污染,对环境友好。
二氧化碳易于分离和回收,减少化学废物的排放,符合可持续发展的要求。
2. 选择性:通过调节温度和压力,可以灵活地控制超临界流体对目标物质的溶解度。
相比其他溶剂,超临界流体二氧化碳对多种化合物具有不同的溶解度,具备较好的选择性,可有效提取靶向化合物。
3. 高效性:超临界流体二氧化碳的高渗透性和扩散系数,能够快速、均匀地穿透植物组织,使目标化合物迅速被提取。
此外,超临界流体二氧化碳的温和条件有助于保持被提取物质的活性和功能。
三、超临界流体二氧化碳萃取技术在植物提取中的应用1. 天然药物提取:超临界流体二氧化碳技术在提取天然药物中具有广阔应用前景。
比如,可利用超临界流体二氧化碳从植物中提取多酚类、黄酮类、生物碱类等活性成分。
超临界流体二氧化碳的选择性使得提取纯度较高,有助于提高制药的质量。
2. 食品添加剂提取:超临界流体二氧化碳可用于提取食品添加剂,如天然色素和香料。
与传统有机溶剂相比,超临界流体二氧化碳提取的食品添加剂更纯净、更安全。
3. 精细化学品提取:超临界流体二氧化碳技术在精细化学品提取中也有应用。
超临界co2萃取技术
超临界co2萃取技术
超临界CO2萃取技术是一种新型的抽取技术,可以将有机物从固体、液体、气体等介质中抽取出来。
该技术是以液态CO2为溶剂,在超临界状态下,进行萃取的技术。
首先,超临界CO2萃取技术的原理是,当CO2的温度和压力达到超临界状态时,它就会变成一种具有特殊流动性和溶解性的液体,可以与固体、液体和气体中的有机物结合,抽取出其中的有机物。
其次,超临界CO2萃取技术的优势在于,它可以抽取出多种有机物,而且可以调节温度和压力来实现高效的抽取,可以得到高纯度的有机物,而且它是一种温和的抽取技术,不会破坏有机物的结构,也不会污染环境,是一种绿色的抽取技术。
此外,超临界CO2萃取技术可以应用于多个领域,包括食品工业、农药工业、医药工业、化学工业等。
它有助于提取有机物,并有助于提高有机物的纯度,从而提高产品的质量。
综上所述,超临界CO2萃取技术是一种新型的抽取技术,它具有良好的效率、高纯度和绿色的特点,可以应用于多个领域,对改善产品质量具有重要意义。
超临界co2萃取技术应用
超临界co2萃取技术应用超临界CO2萃取技术是一种高效、环保的物质提取方法,已广泛应用于食品、药品、化妆品等领域。
本文将介绍超临界CO2萃取技术的原理、应用和优势。
一、超临界CO2萃取技术的原理超临界CO2萃取技术是利用超临界状态下的CO2作为溶剂,通过调节温度和压力,使CO2同时具备液态和气态的性质。
在超临界状态下,CO2的密度和溶解能力大大增强,能够高效地溶解目标物质。
二、超临界CO2萃取技术的应用1. 食品领域超临界CO2萃取技术可以用于提取植物中的天然色素、香料和营养成分。
例如,可以从咖啡豆中提取咖啡因,从茶叶中提取茶多酚,从辣椒中提取辣椒素等。
相比传统的有机溶剂提取方法,超临界CO2萃取技术更为安全,无残留物,且不会破坏目标物质的活性成分。
2. 药品领域超临界CO2萃取技术在药物制备中具有广泛应用。
它可以用于从植物中提取药用成分,如从中药材中提取有效化合物。
此外,超临界CO2萃取技术还可以用于制备纳米药物载体、纯化药物和去除残留有机溶剂等。
3. 化妆品领域超临界CO2萃取技术可以用于提取植物中的天然香精、抗氧化剂和保湿剂等。
与传统的提取方法相比,超临界CO2萃取技术更为温和,可以避免高温处理对活性成分的破坏,同时还能减少有机溶剂的使用。
三、超临界CO2萃取技术的优势1. 高效性:超临界CO2萃取技术具有高萃取效率和短时间的特点。
由于CO2的高扩散性和低粘度,可以迅速渗透到物质内部,实现快速均匀溶剂萃取。
2. 环保性:超临界CO2萃取技术不使用有机溶剂,避免了有机溶剂对环境的污染和残留物的安全隐患。
而且超临界CO2是一种无毒、无味、无色的气体,在溶剂回收后可以重复利用,实现零排放。
3. 选择性:通过调节超临界CO2萃取的温度和压力,可以实现对目标物质的选择性提取。
不同的物质在超临界CO2中的溶解度有差异,可以根据需要调整条件,实现对不同成分的分离和纯化。
4. 适用性广泛:超临界CO2萃取技术适用于多种物质的提取和分离,不仅可以处理固体和液体样品,还可以处理热敏性物质。
超临界萃取技术及其应用
解析釜 4. 萃取完后,通过节流降低操作压力进入分离系统。
(2)溶解力与P.T的关系 超临界CO2的溶解力受P和T的 影响较大。压力P增加,超临界C02的密度增加,溶解 力也相应增加,其实验的结果也是如此。以超临界 CO2 萃取沙棘油为例,T=39℃,P=15MP。时,油的 收率为%,同样温度下,增加压力P=25MPa时,油的 收率增加到%。但一般当压力在40MP。时,超临界 CO2 ,的溶解力就达到了实际所能获得的最高限。
超临ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ萃取拔术的应用研究
超临界CO2的物化特性
3.一种新的单元操作 在传统的分离方法中.溶剂萃取 是利用溶剂和各溶质间的亲和性(表现在溶解度)的差异 来实现分离的;蒸馏是利用溶液中各组分的挥发度(蒸 气压)的不同来实现分离的,而SFE则是通过调节C02的 压力和温度来控制溶解度和蒸气压这两个参数来进行 分离的,故超临界C02萃取综合了溶剂萃取和蒸馏的两 种功能和特点.从它的特性和完整性来看.可相当于 一种新的单元操作。
超临界萃取技术及其应用
简介
超临界CO2萃取(Supercrifrae CO2Extrction)是利用超临 界状态下的CO2流体作为萃取溶剂,从液体或固体物料 中萃取出某种或某些组份,而进行物质分离的一种新型 分离技术。该技术国际上自六十年代开始研究,在七十 年代末在工业上得到应用。随着对其基础理论、应用技 术和工艺装备的深入研究与开发,与传统的蒸馏、萃取 等分离技术相比,越来越清楚地显示出其在技术上的先 进性和经济上的竞争力,受到了越来越多的科研、设计 和生产单位的关注和重视,应用领域不断扩大。
二氧化碳在超临界流体萃取中的应用
二氧化碳在超临界流体萃取中的应用苗春枝(内蒙古工业大学化工系)超临界流体萃取是一个正在发展中的新型分离技术。
它利用超临界流体作为萃取剂从液体和固体中提取出某种高沸点的成分。
以达到分离的目的。
在有些文献中,又称之为压力流体萃取、超临界气体萃取、临界溶剂萃取等。
到目前为止,用作超临界萃取剂的主要有乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、苯、氨、二氧化碳等。
在上述超临界萃取剂中,由于二氧化碳的临界温度接近常温,临界压力较低,溶解能力好等优点,受到普遍的重视,是最常用的超临界萃取剂。
1 二氧化碳溶剂的主要特点二氧化碳气体对液体和固体的溶解能力非常低,然而,随着压力及密度的增加,其溶解能力显著提高,尤其对于有机化合物的溶解,其表现更为明显。
当二氧化碳处于温度为-55~31 、压力为5~74巴、密度接近1克/立方厘米的亚临界液体状态时,可以与甲醇、戊烷等普通有机溶剂相混合,其极性位于己烷与戊烷之间,温度增至31 2 ,即在临界点之上,二氧化碳将会以超临界流体存在。
虽然二氧化硫、氨等气体在液态或超临界状态也具有良好的溶剂性能,但是,由于它们是非化学惰性的,因此使得它们的应用范围受到极大的限制,相比之下,二氧化碳溶剂具有独特的性能优势,因而具有非常广泛的应用范围。
二氧化碳溶剂的主要特点如下:1 1 相平衡性质二氧化碳与多数有机溶剂具有良好的互溶性,而与水的互溶性却很小,在20 时,水在液体二氧化碳中的溶解度为0 1%,而二氧化碳液体与萃出物相比,它又具有较大的挥发度,从而使萃取剂与萃取物的分离更为容易。
1 2 热力学性质临界温度接近室温,汽化焓低。
因此,更适合于工业化生产。
1 3 安全性化学惰性,无燃烧爆炸危险,无毒性,特别适用于食品,药物等生产领域,也不会对产品造成污染。
1 4 经济性因需要高压设备,故一次性设备投资较高,但二氧化碳溶剂价格便宜,萃取所需能量消耗较低,特别是当再生分离二氧化碳时,压缩冷凝所放出的热量,通过热泵可以提供给系统,作为蒸发分离二氧化碳时的热量,更可使能耗进一步降低。
超临界流体萃取技术及其在食品工业中的应用
超临界流体萃取技术及其在食品工业中的应用一、本文概述《超临界流体萃取技术及其在食品工业中的应用》这篇文章旨在深入探讨超临界流体萃取(SFE)技术的原理、特点及其在食品工业中的广泛应用。
超临界流体萃取作为一种新兴的分离技术,其独特的萃取效率和环保特性使其在食品加工、提取和纯化等领域具有广阔的应用前景。
本文将首先概述超临界流体萃取技术的基本原理和优势,然后详细介绍其在食品工业中的具体应用案例,包括天然产物的提取、油脂的精炼、食品中农药残留的去除等。
通过本文的阐述,旨在为读者提供一个全面、深入的了解超临界流体萃取技术的平台,并为其在食品工业中的进一步应用提供参考和指导。
二、超临界流体萃取技术原理超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction,简称SFE)是一种基于物质在超临界状态下具有特殊溶解能力的分离技术。
其技术原理主要是利用超临界流体(如二氧化碳、乙醇等)的物理化学性质,在特定的温度和压力下,使流体兼具气体和液体的双重特性,从而实现对目标物质的高效、选择性萃取。
在超临界状态下,流体的密度、扩散系数和溶解度等参数均会发生显著变化,这些变化使得超临界流体具有优异的渗透能力和溶解能力。
通过调整温度和压力,可以控制超临界流体的溶解度和选择性,从而实现对目标物质的高效萃取。
在食品工业中,超临界流体萃取技术主要用于提取食品中的天然成分,如色素、香气成分、油脂等。
与传统的提取方法相比,超临界流体萃取具有操作温度低、提取时间短、提取效率高、溶剂用量少、提取物纯度高等优点。
由于超临界流体萃取过程中无需使用有机溶剂,因此可以避免溶剂残留对食品质量和安全性的影响。
超临界流体萃取技术的核心设备是超临界萃取装置,其主要包括高压釜、压缩机、分离器、热交换器等部分。
在萃取过程中,首先将超临界流体通过压缩机增压至所需压力,然后通过热交换器加热至所需温度,形成超临界流体。
接着,将超临界流体与待提取的物料接触,利用超临界流体的溶解能力将目标物质萃取出来。
超临界co2萃取技术应用
超临界co2萃取技术应用超临界CO2萃取技术应用超临界CO2萃取技术是一种利用超临界CO2作为溶剂,通过调节温度和压力来实现物质的萃取分离的技术。
该技术具有环境友好、高效、无残留溶剂等优点,在食品、医药、化工等领域有着广泛的应用。
一、食品领域的应用超临界CO2萃取技术在食品领域的应用主要包括咖啡因的去除、食用油的提取和天然色素的制备等方面。
1. 咖啡因的去除咖啡因是咖啡、茶叶等饮品中的重要成分,但过量摄入咖啡因会对人体健康造成一定影响。
超临界CO2萃取技术可以将咖啡豆或茶叶中的咖啡因高效地去除,而不破坏其他有益物质的完整性,从而制备出低咖啡因的咖啡或茶叶产品。
2. 食用油的提取超临界CO2萃取技术可以高效地从植物种子或果实中提取食用油。
相比传统的溶剂提取方法,超临界CO2萃取技术不仅可以提取更高纯度的食用油,而且避免了有害残留溶剂对人体健康的影响。
3. 天然色素的制备超临界CO2萃取技术还可以用于从植物中提取天然色素。
天然色素具有天然、安全、无污染等特点,被广泛应用于食品、饮料、化妆品等领域。
超临界CO2萃取技术可以高效地提取天然色素,并且不会破坏其化学结构和生物活性。
二、医药领域的应用超临界CO2萃取技术在医药领域的应用主要包括天然药物的提取和纯化、药物载体的制备等方面。
1. 天然药物的提取和纯化许多药物来自于植物或动物的天然来源,超临界CO2萃取技术可以高效地从植物或动物中提取天然药物,并且不会破坏其活性成分。
此外,超临界CO2还可以用于天然药物的纯化,提高药物的纯度和质量。
2. 药物载体的制备药物载体是指将药物包裹在一定的材料中,以增加药物的稳定性和生物利用度。
超临界CO2萃取技术可以制备微米级的药物载体,通过调节温度和压力,将药物高效地包裹在载体中,提高药物的传输效果和治疗效果。
三、化工领域的应用超临界CO2萃取技术在化工领域的应用主要包括有机合成反应的催化剂回收、溶剂的回收利用等方面。
二氧化碳超临界技术
二氧化碳超临界技术二氧化碳超临界技术是一种利用超临界二氧化碳作为溶剂的化学反应技术。
超临界二氧化碳是指在一定温度和压力下,二氧化碳既不呈气态也不呈液态,而是处于临界点以上的状态。
这种特殊的状态使超临界二氧化碳具有独特的物理和化学性质,使其成为一种重要的溶剂。
二氧化碳超临界技术在化学合成、材料制备、能源储存、环境保护等领域具有广泛的应用前景。
首先,超临界二氧化碳可以提供较高的溶剂密度和扩散性,使得化学反应速率加快,反应物与溶剂之间的质量传递更加高效。
其次,超临界二氧化碳具有低粘度和低表面张力,能够有效降低反应过程中的传质阻力,提高反应的选择性和产率。
此外,超临界二氧化碳还具有较低的致毒性和可再生性,对环境友好。
在化学合成领域,二氧化碳超临界技术可以用于有机物的溶解、反应和分离纯化。
以溶剂为例,超临界二氧化碳可以代替有机溶剂,使得反应体系更加绿色环保。
此外,超临界二氧化碳还可以调节反应条件,改变反应物的溶解度、离子强度和酸碱性,从而实现特定反应的控制。
在材料制备方面,超临界二氧化碳可以用于纳米粒子的合成、聚合物的制备和膜的形成,具有较高的效率和良好的控制性能。
而在能源储存方面,超临界二氧化碳可以作为吸附剂用于储存和释放气体。
其高溶解度和低粘度的特性使得超临界二氧化碳能够有效吸附和释放气体,例如氢气和甲烷等。
这种技术可以应用于氢能源的储存和运输,解决氢气的安全性和便携性问题。
在环境保护领域,二氧化碳超临界技术可以应用于废水处理和废气处理。
超临界二氧化碳可以作为萃取剂和溶剂,将废水中的有机物和重金属离子溶解和分离。
同时,超临界二氧化碳还可以用于废气中有害气体的吸附和转化,实现对废气的净化处理。
二氧化碳超临界技术作为一种绿色、高效、环保的化学反应技术,具有广泛的应用前景。
它在化学合成、材料制备、能源储存和环境保护等领域都有着重要的作用。
随着对可持续发展的需求不断增加,二氧化碳超临界技术将成为未来化学领域的重要发展方向之一。
超临界CO2在萃取中的应用
超临界CO2在萃取中的应用06化本徐飞蕾指导教师:胡新根近年来,随着人类环保意识的增强,鉴于化工有机溶剂对环境造成的严重污染,人们正试图寻找一种新的无毒无污染的物质来代替有机溶剂。
超临界CO2作为超临界流体的一种,它在环境化学中能出色地代替许多有害、有毒、易挥发、易燃的有机溶剂;并且,CO2可看作是与水最相似的且比较便宜的溶剂。
它能从环境中得来,用于化学过程后可再回到环境,无任何副产物,完全具有绿色的特性;此外,CO2有较温和的临界条件。
这些优点决定了CO2能被广泛的应用,因此它正逐渐引起人们的研究兴趣。
一、超临界CO2的性质图1 二氧化碳的相图图1是超临界CO2的相图。
图中气液相平衡线的终点C所对应的温度和压力分别为临界温度T C和临界压力P C。
温度和压力高于T C和P C的状态(图阴影部分)为超临界状态。
,它同时兼有液态和气态的优点:既能象气体一样容易扩散,又能象液体一样有很强的溶解能力。
物质在超临界流体的溶解度,受压力和温度的影响很大,可以利用升温、降压手段将超临界流体中所溶解的物质分离出来,达到分离提纯的目的。
CO2的超临界温度比较低(364.2K),临界压力也不高(7.28Mpa),且无毒、无臭、无公害,所以在实际操作中常做萃取剂。
二、超临界萃取的特点1、超临界萃取可以在接近室温(35~40℃)及CO2气体笼罩下进行提取,有效地防止了热敏性物质的氧化和逸散。
因此,在萃取物中保持着药用植物的有效成分,而且能把高沸点、低挥发性、易热解的物质在远低于其沸点温度下萃取出来;2、使用SFE是最干净的提取方法,由于全过程不用有机溶剂,因此萃取物绝无残留的溶剂物质,从而防止了提取过程中对人体有害物的存在和对环境的污染,保证了100%的纯天然性;3、萃取和分离合二为一,当饱和的溶解物的CO2流体进入分离器时,由于压力的下降或温度的变化,使得CO2与萃取物迅速成为两相(气液分离)而立即分开,不仅萃取的效率高而且能耗较少,提高了生产效率也降低了费用成本;4、CO2是一种不活泼的气体,萃取过程中不发生化学反应,且属于不燃性气体,无味、无臭、无毒、安全性非常好;5、CO2气体价格便宜,纯度高,容易制取,且在生产中可以重复循环使用,从而有效地降低了成本;6、压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数,通过改变温度和压力达到萃取的目的,压力固定通过改变温度也同样可以将物质分离开来;反之,将温度固定,通过降低压力使萃取物分离,因此工艺简单容易掌握,而且萃取的速度快。
超临界二氧化碳萃取技术在中药提取中的应用
超临界二氧化碳萃取技术在中药提取中的应用引言:近年一些中药提取新技木以及一些新技术在中药制剂提取的应用大大促进了中药现代化的进程。
其中,超临界流体萃取技术就是一个相当先进且极有应用前景的新技术。
超临界流体萃取技木利用超临界流体扩散系数高.流动及传递性能好、溶解能力强的特点,已广泛应用于中药挥发油、生物碱、黄酮类等多种有效成分的提取分离。
摘要:简要介绍了超临界流体萃取的基本原理及其在中药有效成分提取方面的优点,并从中药有效成分提取和中草药除杂两方面介绍了超临界流体萃取技术在中药开发中的应用。
指出超临界流体萃取技术是一种新型高效分离技术,也是中药现代化的关键技术之一。
在此基础上,提出了今后超临界流体萃取技术的主要研究方向。
关键词:超临界流体萃取; 中药; 应用; 研究方向Abstract:Supercritical fluid extracti on ( SFE) is a new and high efficiency separati on technol ogy,which is one of the key technologies in Chinesemedicinemodernizati on . The princi and advantages of SFE in the extracti on of the effective components fromChinese herbalmedicine were si mp ly intr oduced, and the app licati on in the extracting of the effective components and removing theimpurity from herbalmedicine were als o introduced . Based on that, the main advanced research trends of SFE were pointed out .Key words: Supercritical fluid extracti on; Chinese herbalmedicine;App licati on; Advanced research trends超临界流体萃取技术是二十年时间以来得到广泛的研究和应用,是当今世界上先进的提取和分离技术之一。
超临界流体萃取技术及其应用简介
超临界流体萃取技术及其应用简介一、本文概述《超临界流体萃取技术及其应用简介》一文旨在全面介绍超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction,简称SFE)这一先进的分离和提取技术,以及其在各个领域的广泛应用。
本文将概述超临界流体萃取技术的基本原理、特点、优势以及在实际应用中的成功案例,从而揭示这一技术在现代科学和工业中的重要地位。
超临界流体萃取技术利用超临界流体(如二氧化碳)的特殊性质,通过调整压力和温度实现对目标组分的有效提取。
与传统的提取方法相比,超临界流体萃取具有操作简便、提取效率高、溶剂残留低、环境友好等诸多优点,因此受到广泛关注。
本文将从理论基础入手,详细阐述超临界流体萃取技术的原理及其在不同领域的应用。
通过案例分析,我们将展示这一技术在医药、食品、化工、环保等领域取得的显著成果,以及其对现代工业发展的推动作用。
我们将对超临界流体萃取技术的发展前景进行展望,以期为读者提供全面的技术信息和应用参考。
二、超临界流体萃取技术的基本原理超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction,简称SFE)是一种先进的提取分离技术,其基本原理是利用超临界状态下的流体作为萃取剂,从目标物质中分离出所需组分。
超临界流体指的是在温度和压力超过其临界值后,流体既非液体也非气体的状态,具有介于液体和气体之间的独特物理性质,如密度、溶解度和扩散系数等。
在超临界状态下,流体对许多物质表现出很强的溶解能力,这主要得益于其特殊的物理性质。
通过调整温度和压力,可以控制超临界流体的溶解能力和选择性,从而实现对目标组分的有效提取。
常用的超临界流体包括二氧化碳(CO₂)、乙烯、氨等,其中二氧化碳因其无毒、无臭、化学性质稳定且易获取等优点,被广泛应用于超临界流体萃取中。
在超临界流体萃取过程中,目标物质与超临界流体接触后,其中的目标组分因溶解度差异而被选择性溶解在超临界流体中。
超临界萃取的技术原理及应用
所谓超临界流体,是指物体处于其临界温度和临界压力以上时的状态。
这种流体兼有液体和气体的优点,密度大,粘稠度低,表面张力小,有极高的溶解能力,能深入到提取材料的基质中,发挥非常有效的萃取功能。
而且这种溶解能力随着压力的升高而急剧增大。
这些特性使得超临界流体成为一种好的萃取剂。
而超临界流体萃取,就是利用超临界流体的这一强溶解能力特性,从动、植物中提取各种有效成份,再通过减压将其释放出来的过程。
超临界流体萃取法是一种物理分离和纯化方法,它是以CO2为萃取剂,在超临界状态下,加压后使其溶解度增大。
将物质溶解出来,然后通过减压又将其释放出来。
该过程中CO2循环使用。
在压力为8--40MPa时的超临界CO2足以溶解任何非极性、中极性化合物,在加入改性剂后则可溶解极化物。
一、超临界萃取的技术原理利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系,即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。
在超临界状态下,将超临界流体与待分离的物质接触,使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。
当然,对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的,但可以控制条件得到最佳比例的混合成分,然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体,被萃取物质则完全或基本析出,从而达到分离提纯的目的,所以超临界CO2流体萃取过程是由萃取和分离过程组合而成的。
超临界CO2是指处于临界温度与临界压力(称为临界点)以上状态的一种可压缩的高密度流体,是通常所说的气、液、固三态以外的第四态,其分子间力很小,类似于气体,而密度却很大,接近于液体,因此具有介于气体和液体之间的气液两重性质,同时具有液体较高的溶解性和气体较高的流动性,比普通液体溶剂传质速率高,并且扩散系数介于液体和气体之间,具有较好的渗透性,而且没有相际效应,因此有助于提高萃取效率,并可大幅度节能。
超临界CO2的物理化学性质与在非临界状态的液体和气体有很大的不同。
由于密度是溶解能力、粘度是流体阻力、扩散系数是传质速率高低的主要参数,因此超临界CO2的特殊性质决定了超临界CO2萃取技术具有一系列的重要特点。
超临界二氧化碳萃取
超临界二氧化碳萃取技术超临界二氧化碳萃取技术产生于二十世纪五十年代,目前已经广泛应用于食品、能源、医药、化妆品及香料工业。
随着中药、天然药物新药研究的发展和中药现代化的不断深入,超临界二氧化碳萃取技术在中药、天然药物活性成分和有效部位的分离和纯化中的应用研究越来越多。
由于此项技术在我国起步较晚,在中药新药中应用该项技术的品种较少。
为了促进与新药研制单位的沟通和交流,共同探讨超临界二氧化碳萃取技术在中药新药中应用的相关问题,我们对超临界二氧化碳萃取技术在中药新药研究中的应用谈一些个人的看法,抛砖引玉,仅供参考。
一、超临界二氧化碳萃取技术在中药中的应用概况超临界二氧化碳萃取是以超临界状态(温度31.3℃,压力7.15MPa)下的二氧化碳为溶剂,利用其高渗透性和高溶解能力来提取分离混合物的过程。
超临界状态下的二氧化碳,其密度大幅度增大,导致对溶质溶解度的增加,在分离操作中,可通过降低压力或升高温度使溶剂的密度下降,引起其溶解物质能力的下降,可使萃取物与溶剂分离。
与一般液体萃取相比,超临界二氧化碳萃取的速率和范围更为扩大,萃取过程是通过温度和压力的调节来控制与溶质的亲和性而实现分离的。
超临界二氧化碳萃取技术具有环境良好、操作安全、不存在有害物残留、产品品质高且能保持固有气味等特点。
从20世纪50年代起已开始进入实验阶段,70年代以来超临界二氧化碳萃取技术在食品工业中的应用日趋广泛,80年代超临界二氧化碳萃取技术更广泛地用于香料的提取。
进人90年代后,超临界二氧化碳萃取技术开始运用于从药用植物中提取药用有效成分等。
我国对超临界流体技术的研究始于20世纪70年代末80年代初,与国外相比虽起步稍晚,但发展很快,在超临界流体萃取、精馏、沉析、色谱和反应等方面都有研究,涉及了化工、轻工、石油、环保、医药及食品等行业,不仅有基础研究,而且有工艺、工程开发。
早在20世纪70年代后期,德国人就采用超临界二氧化碳萃取技术从黄春菊中萃取出有效活性成分,产率高于传统溶剂法。
二氧化碳超临界流体的特性与应用
二氧化碳超临界流体的特性与应用摘要二氧化碳(CO2)超临界流体是一种在高温高压条件下表现出类似液体和气体特性的物质。
本文将介绍二氧化碳超临界流体的基本特性、制备方法以及其在不同领域的应用。
通过对二氧化碳超临界流体的研究,我们可以认识到其在环境保护、化学合成、材料加工等方面的潜在用途,并对未来的研究方向进行展望。
引言超临界流体是指处于临界点以上的高温高压条件下的物质,它具有介于气体和液体之间的特性。
二氧化碳是一种常见的超临界流体物质,其具有多种独特的特性,例如高溶解度、可调节性、环保性等,使得它在科学研究和工业应用中具有广阔的前景。
本文将重点探讨二氧化碳超临界流体的特性和应用。
二氧化碳超临界流体的制备方法压缩法制备压缩法是最常用的制备二氧化碳超临界流体的方法之一。
其基本原理是通过调节二氧化碳的温度和压力,将其转变为超临界状态。
压缩法制备二氧化碳超临界流体的过程包括气相压缩、液相增压和超临界状态稳定等步骤。
通过合理控制参数,可以获得稳定和高纯度的二氧化碳超临界流体。
超临界流体萃取法制备超临界流体萃取法是利用超临界流体的溶解性和选择性萃取物质的方法。
通过调节二氧化碳的温度、压力和萃取物质的性质,使得超临界流体可以选择性地溶解目标物质,并通过减压等方式将其分离。
这种方法具有高效、环保、可控性强等优点,被广泛应用于天然产物提取、废水处理等领域。
其他制备方法除了上述常用的制备方法外,还有一些其他方法可用于制备二氧化碳超临界流体,例如化学反应法、超临界喷雾法等。
这些方法相对较新,可以通过改变反应条件和处理参数来调节二氧化碳的特性,进一步拓宽二氧化碳超临界流体的应用范围。
二氧化碳超临界流体的特性高溶解度二氧化碳超临界流体具有较高的溶解度,可以溶解许多有机物和无机物。
其溶解度可通过调节温度、压力和二氧化碳的密度等参数来控制,具有较强的可调节性。
这使得二氧化碳超临界流体成为一种理想的溶剂,在化学合成、材料制备等领域具有广泛的应用前景。
宇航人超临界二氧化碳萃取
宇航人超临界二氧化碳萃取
宇航人超临界二氧化碳萃取是一种利用超临界二氧化碳流体技术进行物质提取的方法。
超临界二氧化碳流体萃取技术是指利用气、液相临界点以上的二氧化碳流体,代替有机溶剂进行常温提取的现代绿色提纯技术。
这种技术具有提取效率高、产品选择性强、产品营养成分和风味物质保留完全、无溶剂残留等优点。
宇航人超临界二氧化碳萃取技术广泛应用于医药、食品、香料、日化等领域。
在医药领域,可以用于提取有效成分,如破壁灵芝孢子粉、红花杜鹃叶中的活性成分等。
在食品领域,可以用于提取植物油,如花生油、核桃油、沙棘油等。
此外,还可以用于提取香料成分、天然维生素E等。
宇航人超临界二氧化碳萃取技术具有以下优点:
1. 提取效率高:超临界二氧化碳流体能够迅速穿过物料颗粒,提高提取效率。
2. 产品选择性强:通过调节二氧化碳流体的温度、压力等参数,可以实现对不同成分的选择性提取。
3. 保留产品营养成分和风味物质:在提取过程中,超临界二氧化碳流体能够有效地保留产品中的营养成分和风味物质。
4. 无溶剂残留:二氧化碳是一种环保无毒的物质,提取过程中无溶剂残留,符合绿色生产要求。
5. 应用范围广泛:宇航人超临界二氧化碳萃取技术可以应用于医药、食品、香料、日化等多个领域。
总之,宇航人超临界二氧化碳萃取技术是一种绿色、高效、选择性强的现代提取技术,具有广泛的应用前景。
简述超临界co2流体萃取在化学工业中的应用
简述超临界co2流体萃取在化学工业中的应用超临界CO2流体萃取,简称SFC,是一种新型的绿色可再生能源,它以气体形式存在,主要由二氧化碳构成,可以将溶剂中的有机物质萃取出来。
SFC的特点是它的萃取能力强,流量高,渗透率高,还可以用作控制溶解物的运动状态以及中和介质,以及作为其他溶剂的替代品,同时具有可再生能源和节能环保等优势。
在化学工业中,超临界CO2流体萃取的应用非常广泛,主要包括但不限于以下几个方面:
首先,超临界CO2流体萃取可以有效地提取有机物质,其中可溶性物质不受水的影响,这使得它成为快速和有效的提取方法。
例如,工业生产中的油脂,酯,酮等有机物质可以快速有效地提取出来。
其次,超临界CO2流体萃取还可以用于消除或减少工厂排放的有毒物质,例如芳香烃,羰基混合物,多环芳烃等有毒物质,可以通过超临界CO2流体萃取有效地清除,从而减少对环境的不良影响。
此外,超临界CO2流体萃取还可以应用于制造活性色素、食品添加剂等,以及生产食品类营养添加剂、医药中间体等,有效地保障了食品安全和营养。
最后,超临界CO2流体萃取还可以用于油的无腐蚀提取,可以分离出油质和水质,减少油品的多次运输,提高油品的稳定性和使用效率。
综上所述,超临界CO2流体萃取在化学工业中有着广泛的应用,它可以有效地提取有机物质,消除或减少工厂排放的有毒物质,制造
活性色素、食品添加剂等,以及生产食品类营养添加剂、医药中间体等,而且还可以作为控制溶解物的运动状态以及中和介质,以及作为其他溶剂的替代品,也可以用于油的无腐蚀提取,它具有可再生能源和节能环保等优势,是一种非常理想的绿色可再生能源。
超临界二氧化碳萃取技术的应用
超临界二氧化碳萃取技术的应用摘要:近年来随着人们对超临界二氧化碳萃取技术的不断研究,该技术被广泛应用在各个领域当中。
本文主要介绍了超临界二氧化碳萃取技术在医药、食品、环境保护等方面的应用。
关键词:超临界二氧化碳萃取技术应用超临界二氧化碳萃取技术是近几年发展起来的一项新的分离技术,因具有安全、节能、无毒、无害、没有残留溶剂、溶剂可重复使用、操作温度低、选择性强、不易燃等优点而被称为“绿色分离技术”,比较适合于生理活性物质和天然产物的分离与提纯,因此成为医药、食品、环保、香精香料等领域中分离产品的有效手段。
一、超临界萃取技术的基本原理和特点超临界流体主要是指处于临界压力和临界温度以上的流体,具有独特的物理化学性质,具备液体和气体两者的优点;其粘度小,与气体比较接近;密度大,与液体比较接近。
而扩散系数比液体大几十倍乃至上百倍。
因此,超临界流体具有较强的溶解性以及良好的传递性和流动性,其压力和温度的变化在临界点附近比较敏感。
经常使用的超临界流体有CO2、NH3、H2O、CH3OH、C2H5OH、C2H2、C2H4等,其中,CO2在工业实际生产中较为常用,其优点是:无毒、处理温度低、选择性强、不易燃、安全、节能、溶剂可再次使用,比较适用于食品工业和制药工业;临界温度比较低,产品容易分离,没有溶剂残留,比较适合热不稳定性物质的分离;临界压力较适中,运输方便;化学性质不活泼,不易燃,一般不与其他物质发生反应,操作安全。
超临界二氧化碳萃取技术也有它的局限性:通常情况下适用于小分子、亲脂性物质的萃取,而对大分子、强极性物质的萃取要添加夹带剂,并要在较高的温度压力下操作,因此对工艺设备的要求较高,投人较大[1]。
二、超临界二氧化碳萃取技术在医药方面的应用1、提取生物碱超临界二氧化碳萃取技术在生物碱方面提取分离的有点为:低温、快速、收率高、产品品质好、成本低,特别是对那些资源少、疗效好、剂量小且附加值很高的产品较为适用。
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超临界二氧化碳萃取技术的应用
作者:陈云亮
来源:《科技探索》2013年第06期
摘要:近年来随着人们对超临界二氧化碳萃取技术的不断研究,该技术被广泛应用在各个领域当中。
本文主要介绍了超临界二氧化碳萃取技术在医药、食品、环境保护等方面的应用。
关键词:超临界二氧化碳萃取技术应用
中图分类号:TQ028 文献标识码:A 文章编号:1007-0745(2013)06-0291-01
超临界二氧化碳萃取技术是近几年发展起来的一项新的分离技术,因具有安全、节能、无毒、无害、没有残留溶剂、溶剂可重复使用、操作温度低、选择性强、不易燃等优点而被称为“绿色分离技术”,比较适合于生理活性物质和天然产物的分离与提纯,因此成为医药、食品、环保、香精香料等领域中分离产品的有效手段。
一、超临界萃取技术的基本原理和特点
超临界流体主要是指处于临界压力和临界温度以上的流体,具有独特的物理化学性质,具备液体和气体两者的优点;其粘度小,与气体比较接近;密度大,与液体比较接近。
而扩散系数比液体大几十倍乃至上百倍。
因此,超临界流体具有较强的溶解性以及良好的传递性和流动性,其压力和温度的变化在临界点附近比较敏感。
经常使用的超临界流体有CO2、NH3、
H2O、CH3OH、C2H5OH、C2H2、C2H4等,其中,CO2在工业实际生产中较为常用,其优点是:无毒、处理温度低、选择性强、不易燃、安全、节能、溶剂可再次使用,比较适用于食品工业和制药工业;临界温度比较低,产品容易分离,没有溶剂残留,比较适合热不稳定性物质的分离;临界压力较适中,运输方便;化学性质不活泼,不易燃,一般不与其他物质发生反应,操作安全。
超临界二氧化碳萃取技术也有它的局限性:通常情况下适用于小分子、亲脂性物质的萃取,而对大分子、强极性物质的萃取要添加夹带剂,并要在较高的温度压力下操作,因此对工艺设备的要求较高,投人较大[1]。
二、超临界二氧化碳萃取技术在医药方面的应用
1、提取生物碱
超临界二氧化碳萃取技术在生物碱方面提取分离的有点为:低温、快速、收率高、产品品质好、成本低,特别是对那些资源少、疗效好、剂量小且附加值很高的产品较为适用。
研究人员对超临界二氧化碳流体萃取洋金花中的东茛菪碱展开实验研究,确立了最佳的萃取条件。
所得到的样品萃取比较完全并且杂质较少,反相离子对高效液相色谱较专一、重现性好,加样的回收率为98.78%,相对标准偏差为2.33%,这种方法快速简便、没有污染、对环境友好,为洋金花的质量保证提供了一种可行性分析方法。
与传统的萃取分离方法相比,超临界CO2萃
取技术所需要的原料多需要用碱性试剂来进行碱化预处理。
相关人员对乌头生物碱进行了超临界萃取以及含量的测定,结果表明,如果没有经过预碱化处理,乌头生物碱的含量和收率就比较低,经过预碱化后萃取效果明显提高。
2、提取黄酮类物质
传统的提取黄酮类化合物常用的方法有碱醇提取、热水提取或醇提法、碱水等。
粗产物的提取主要是依据其分子大小、极性差异、特殊结构和酸性强弱等性质,这种传统的萃取分离手段普遍存在提取率低、排污量大、有效成分损失较多、成本高等缺点。
研究人员探究了从紫菀植物中提取有效成分紫菀酮的超临界二氧化碳的萃取方法,和常规提的取方法想比,超临界二氧化碳萃取技术具有萃取时间短、回收效率高的优点。
3、提取苷类和糖类物质
苷类和糖类化合物羟基多、分子量比较大、极性强,用高纯的二氧化碳进行提取时产率较低,一般需要较高压强或者加入夹带剂来提高产率。
研究人员用超临界二氧化碳萃取技术,研究了从灵芝中提取多糖和总皂苷3种萃取手段。
其中,添加不同浓度的乙醇的超临界二氧化碳萃取技术与传统的萃取工艺相对比,总皂苷产品和多糖的回收效率分别提高了l 8.9倍和1.62倍。
三、超临界二氧化碳萃取技术在食品领域中的应用
1、提取植物油
利用超临界二氧化碳萃取手段对大豆中磷脂的提取,克服了以往萃取中溶剂残留的问题,确保了产品符合绿色食品、有机食品的标准,同时萃取技术在低温下进行,保证了提取的磷脂色泽浅、不变性,产品质量远远高于传统方法生产的磷脂;利用超临界二氧化碳萃取技术提取的沙棘籽油获得的甘油三脂具有纯度高,色素、磷脂含量低,容易分离,籽蛋白没有变性等优点;利用超临界二氧化碳萃取技术提取月见草籽油,避免了传统冷榨工艺出油率低、油脂不清的缺点,同时也避免了溶剂法提取时其中γ-亚麻酸被破坏的缺点[2]。
2、提取食用香精香料
植物中芳香类化合物的特点为稳定性差,受热容易变质、挥发等。
传统的生成香精香料的工艺主要有有机溶剂萃取、水蒸气蒸馏、吸附等方法。
而以上方法提取时具有提取效率低,提取的有效成分不完全,很难保留原有的风味,提取产品中残留有溶剂等缺点。
而采用二氧化碳萃取技术则能够很好的解决这些问题。
3、脱去咖啡中的咖啡因
最早利用超临界二氧化碳萃取技术实现工业上规模化生产的是去除咖啡豆当中的咖啡因。
传统脱去咖啡因的工艺是溶剂萃取法,但是这种工艺存在提取效率低、产品纯度低、溶剂残留和工艺复杂等缺点,而超临界二氧化碳萃取技术对咖啡因的选择性较高,同时还具有无毒、不易燃、成本低廉、容易获得、溶解度大的有点,因此格外受到人们的重视。
用超临界二氧化碳萃取技术可以将咖啡因的质量分数从2%降到0.02%。
这种脱去技术还可以用于脱去茶叶中的咖啡因[3]。
四、在污水处理方面的应用
由于CO2化学性质比较稳定,没有毒性且无腐蚀性,不易燃易爆,因此较容易实现临界状态,而且二氧化碳的临界温度为31.1℃比较接近常温,故可以用它来进行污水处理。
在临界点附近,操作压力或操作温度的微小改变,都能引起超临界流体密度的较大变化,从而导致二氧化碳的溶解能力达到数个数量级的改变。
超临界二氧化碳的处理污水的原理就是溶解出污水中污染物,然后降低压力或提高温度,在低密度状态下使萃取剂和污染物分离,从而实现其处理污水的效果。
与传统的处理方法相比,超临界二氧化碳工艺具有很多优点:( 1 )污水处理能力随着其密度的增加而提高,故比较容易通过调节压力和温度来实现操控;( 2 )溶剂回收较方便简单,不会产生溶剂污染或残留;( 3 )由于超临界二氧化碳化学性质很稳定,无毒、无腐蚀性,因此对于林产领域中的污水处理比较适合。
五、结束语
超临界二氧化碳萃取技术在近几年取得了快速发展,但是在实际应用中也遇到了很多问题,这需要研究人员不断的探索与创新。
我们相信超临界二氧化碳萃取技术一定会在工业上得到广泛应用,进而促进经济社会的全面发展。
参考文献:
[1]王艳萍.谈超临界流体萃取技术的应用[J].安阳工学院学报,2009(6):25.
[2]刘力萌,欧阳秉春.超临界二氧化碳萃取在食品工业中的应用[J].中国新技术新产品,2010(19):15-16.
[3]朱凯.超临界二氧化碳萃取技术在天然产物提取中的应用[J].现在化工,2006(2):376.。