超临界萃取
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（iii）不能被萃取强极性物质，如糖、氨基酸。
（iv）分子量越高，越难萃取。
分子量200～400的组分容易萃取，低分子量、 易挥发成分甚至可以用二氧化碳液体提取。
蛋白质、树胶和蜡很难萃取。
（v）相对挥发度较大或极性（介电常数）有较大 差别时，可以在不同的压力下使混合物得到分馏。
夹带剂效应
➢ 增加溶解度 加入适量 为夹带剂（一般不超 过5% ) ，能使溶解度提高到10倍以上。
2001年8月2日，《财经》杂志的署名文章《银 广夏陷阱》，揭露1999、2000年度业造假，股价 应声而倒一路狂跌，16个跌停板后至6元以下。
法院受理民事赔偿案件103件，涉及投资者847 人，总标的额约1.8亿元。2007年5月25日，历时数 年后，终于落下了帷幕。
物质有三种状态，气态，液态和固态
➢ 溶剂压缩机 (即高压泵) ➢ 萃取器 ➢ 温度、压力控制系统 ➢ 分离器和吸收器
辅助设备：辅助泵、阀门、背压调节器、 流量计、热量回收器 。
2、常见的三种超临 界萃取流程： i、等温变压: P ↓ ρ ↓ 溶解度↓溶质析出
ii、等压变温: T↑ 溶 解度 ↓溶质析出
iii 、等温等压吸附:
超临界流体萃取的流程
银广夏虚假陈述民事赔偿案
1998年引进德国伍德公司的3×500L的设备 1999年引进德国伍德公司的6×1500L的设备 2000年引进德国伍德公司的3×3500L的设备
银广夏(000557) ，当时号称“中国第一股”。 1999年，每股盈利0.51元，2000年攀升至0.827元。 股价则从14元启动，一路狂升，于2000年末创下 61元，全年上涨440%，高居榜首哦。
具有低的沸点； 对所提取的物质要有较高的溶解度。
生物碱、类胡萝卜素是不溶的。
脂肪酸及其甘油三酯具有低的溶解性。然 而。单酯化作用可增强脂肪酸的溶解性。
超临界流体萃取:以茶叶为原料，以甲醇为改性剂在CO2的 超临界压力和温度条件下进行萃取。
第四节：超临界流体萃取的过程及操作特性
1、超临界流体萃取系统的组成
这种“稠密的气体”，称为“流体”。
CO2气体、液体和超临界流体的物理性质
密度 kg/m3
气体 液体 临界体
(常温常压) (常温常压) ( pc=7.38MPa
Tc=31.10C) 0.6 ～2 ×10-3 0.6 ～1.6 0.2 ～0.5
超临界体
(p=4pc, T=Tc)
0.4 ～0.9
粘度Pa.s 1～3×10-4
➢提高溶质的分离因子 ➢增加溶质溶解度对温度、压力的敏感程度 ➢可用作反应物 ➢能改变溶剂的临界参数
一般地说，具有很好溶解性能的溶剂，也往往是很 好的夹带剂，如甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯。
夹带剂可影响溶质在超临界流体中的溶解度和 选择性
通常较少量夹带剂对溶剂流体的密度影响不大，
甚至还会降低超临界流体的密度，而影响溶解度和 选择性的决定因素就是夹带剂与溶质分子间的范德 华力或夹带剂与溶质有特定的分子间作用。
溶解能力随温度和压力变化
可能使用高温，热敏物质分解 通常在较低温度下，不分解
存在无机盐被萃取的问题
无无机盐残留
溶剂选择性差
选择性好
需额外的操作单元来脱除溶解 在线分离，有效物质收率高
Βιβλιοθήκη Baidu
第二节 超临界流体萃取的原理
流体在临界点附近区域 与待分离混合物中的溶质具有异常相平
衡行为和传递性能 对溶质溶解能力随压力和温度改变而在
0.2～3×10-2 1～3×10-4 3～9×10-4
扩散系数 0.1×10-4 0.1×10-9 m2.s ～ 0.4×10-4 ～ 2×10-4
0.7×10-7
0.2×10-7
溶剂萃取和超临界萃取的对比
溶剂萃取
超临界萃取
溶剂残留不可避免
完全无溶剂残留，纯净
存在重金属
无重金属
溶剂的溶解能力为定值
名称
二氧化碳
水 氨 乙烷 氧化二氮
临界压力 临界温度 临界密度
(atom)
(℃)
(g/cm3)
72.9
217.6 112.5 48.1 71.7
31.2
374.2 132.4 32.2 36.5
0.433
0.332 0.235 0.203 0.450
压缩机
萃取釜
五、超临界流体萃取技术
制冷MVC-760L
在溶剂的临界点附近，溶质溶解度对温度、压
力的变化最为敏感，加入夹带剂后，能使混合溶剂 的临界点相应改变，更接近萃取温度。
夹带剂还可以作为助表面活性剂有利于微乳液 的形成，超临界CO2 微乳液萃取技术在生物活性物 质和金属离子萃取方面已有着广阔的发展前景。
2、选择萃取剂的主要因素
惰性，且对人体和原料应完全无害； 具有适当的临界压力，以减少压缩费用，
二氧化碳循环泵
超临界状态
气态 = 液态
(Pc、Tc)
临界点:气、 液界面刚刚 消失的状态 点
P-T相图
一、超临界流体
既似液体，溶解度大，又似气体，易扩散、易传质。 i、 密度比普通气体大数百倍，近似液体，是良溶剂。 ii、粘度明显低于液体，接近于气体，扩散系数为液体
的10～100倍。 iii、介电常数大。 iv、对压力、温度特别敏感，操作灵活性。 v、可在低温下进行，对分离热敏性物料尤为有利。 vi、因为无毒无害、不燃不爆，低表面张力、低沸点。
1、 超临界二氧化碳流体的萃取选择性
亲脂性 如挥发油、烃、酯、
内酯、醚、环氧化合物等， 香气成分（桉树脑、麝香 草酚、酒花中的底沸点酯 类等）。低分子量，非极 性的脂族烃 (20碳以下)及 小分子的芳烃化合物。
相似相溶原则
（ii）强极性基团的化合物萃取困难
具有三个羟基酚类的物质，以及具有一个羧基 和两个羟基的化合物仍然可以被萃取，而具有一个 羰基和三个羟基的化合物是不能被萃取的。
相当宽的范围内变动
第三节：超临界流体萃取
超临界流体具有 选择性溶解物质的能 力，并随着临界条件 （T，P）而变化。超 临界流体可从混合物 中有选择地溶解其中 的某些组分，然后通 过减压，升温或吸附 将其分离析出。
在临界区附近，压力和温度的微小变化，会引起流体密度的 大幅度变化，从而影响其溶解能力。
1、加压升温；2、萃取；3、一级、二级减压分离
流量计
萃
高压泵
取
二 氧
冷箱
夹 带
釜
化 碳
贮
剂 罐
气
瓶罐
高压泵
分
解
解
析
析
离
釜
釜
柱
第五节 、超临界流体萃取技术的发展与应用
（iv）分子量越高，越难萃取。
分子量200～400的组分容易萃取，低分子量、 易挥发成分甚至可以用二氧化碳液体提取。
蛋白质、树胶和蜡很难萃取。
（v）相对挥发度较大或极性（介电常数）有较大 差别时，可以在不同的压力下使混合物得到分馏。
夹带剂效应
➢ 增加溶解度 加入适量 为夹带剂（一般不超 过5% ) ，能使溶解度提高到10倍以上。
2001年8月2日，《财经》杂志的署名文章《银 广夏陷阱》，揭露1999、2000年度业造假，股价 应声而倒一路狂跌，16个跌停板后至6元以下。
法院受理民事赔偿案件103件，涉及投资者847 人，总标的额约1.8亿元。2007年5月25日，历时数 年后，终于落下了帷幕。
物质有三种状态，气态，液态和固态
➢ 溶剂压缩机 (即高压泵) ➢ 萃取器 ➢ 温度、压力控制系统 ➢ 分离器和吸收器
辅助设备：辅助泵、阀门、背压调节器、 流量计、热量回收器 。
2、常见的三种超临 界萃取流程： i、等温变压: P ↓ ρ ↓ 溶解度↓溶质析出
ii、等压变温: T↑ 溶 解度 ↓溶质析出
iii 、等温等压吸附:
超临界流体萃取的流程
银广夏虚假陈述民事赔偿案
1998年引进德国伍德公司的3×500L的设备 1999年引进德国伍德公司的6×1500L的设备 2000年引进德国伍德公司的3×3500L的设备
银广夏(000557) ，当时号称“中国第一股”。 1999年，每股盈利0.51元，2000年攀升至0.827元。 股价则从14元启动，一路狂升，于2000年末创下 61元，全年上涨440%，高居榜首哦。
具有低的沸点； 对所提取的物质要有较高的溶解度。
生物碱、类胡萝卜素是不溶的。
脂肪酸及其甘油三酯具有低的溶解性。然 而。单酯化作用可增强脂肪酸的溶解性。
超临界流体萃取:以茶叶为原料，以甲醇为改性剂在CO2的 超临界压力和温度条件下进行萃取。
第四节：超临界流体萃取的过程及操作特性
1、超临界流体萃取系统的组成
这种“稠密的气体”，称为“流体”。
CO2气体、液体和超临界流体的物理性质
密度 kg/m3
气体 液体 临界体
(常温常压) (常温常压) ( pc=7.38MPa
Tc=31.10C) 0.6 ～2 ×10-3 0.6 ～1.6 0.2 ～0.5
超临界体
(p=4pc, T=Tc)
0.4 ～0.9
粘度Pa.s 1～3×10-4
➢提高溶质的分离因子 ➢增加溶质溶解度对温度、压力的敏感程度 ➢可用作反应物 ➢能改变溶剂的临界参数
一般地说，具有很好溶解性能的溶剂，也往往是很 好的夹带剂，如甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯。
夹带剂可影响溶质在超临界流体中的溶解度和 选择性
通常较少量夹带剂对溶剂流体的密度影响不大，
甚至还会降低超临界流体的密度，而影响溶解度和 选择性的决定因素就是夹带剂与溶质分子间的范德 华力或夹带剂与溶质有特定的分子间作用。
溶解能力随温度和压力变化
可能使用高温，热敏物质分解 通常在较低温度下，不分解
存在无机盐被萃取的问题
无无机盐残留
溶剂选择性差
选择性好
需额外的操作单元来脱除溶解 在线分离，有效物质收率高
Βιβλιοθήκη Baidu
第二节 超临界流体萃取的原理
流体在临界点附近区域 与待分离混合物中的溶质具有异常相平
衡行为和传递性能 对溶质溶解能力随压力和温度改变而在
0.2～3×10-2 1～3×10-4 3～9×10-4
扩散系数 0.1×10-4 0.1×10-9 m2.s ～ 0.4×10-4 ～ 2×10-4
0.7×10-7
0.2×10-7
溶剂萃取和超临界萃取的对比
溶剂萃取
超临界萃取
溶剂残留不可避免
完全无溶剂残留，纯净
存在重金属
无重金属
溶剂的溶解能力为定值
名称
二氧化碳
水 氨 乙烷 氧化二氮
临界压力 临界温度 临界密度
(atom)
(℃)
(g/cm3)
72.9
217.6 112.5 48.1 71.7
31.2
374.2 132.4 32.2 36.5
0.433
0.332 0.235 0.203 0.450
压缩机
萃取釜
五、超临界流体萃取技术
制冷MVC-760L
在溶剂的临界点附近，溶质溶解度对温度、压
力的变化最为敏感，加入夹带剂后，能使混合溶剂 的临界点相应改变，更接近萃取温度。
夹带剂还可以作为助表面活性剂有利于微乳液 的形成，超临界CO2 微乳液萃取技术在生物活性物 质和金属离子萃取方面已有着广阔的发展前景。
2、选择萃取剂的主要因素
惰性，且对人体和原料应完全无害； 具有适当的临界压力，以减少压缩费用，
二氧化碳循环泵
超临界状态
气态 = 液态
(Pc、Tc)
临界点:气、 液界面刚刚 消失的状态 点
P-T相图
一、超临界流体
既似液体，溶解度大，又似气体，易扩散、易传质。 i、 密度比普通气体大数百倍，近似液体，是良溶剂。 ii、粘度明显低于液体，接近于气体，扩散系数为液体
的10～100倍。 iii、介电常数大。 iv、对压力、温度特别敏感，操作灵活性。 v、可在低温下进行，对分离热敏性物料尤为有利。 vi、因为无毒无害、不燃不爆，低表面张力、低沸点。
1、 超临界二氧化碳流体的萃取选择性
亲脂性 如挥发油、烃、酯、
内酯、醚、环氧化合物等， 香气成分（桉树脑、麝香 草酚、酒花中的底沸点酯 类等）。低分子量，非极 性的脂族烃 (20碳以下)及 小分子的芳烃化合物。
相似相溶原则
（ii）强极性基团的化合物萃取困难
具有三个羟基酚类的物质，以及具有一个羧基 和两个羟基的化合物仍然可以被萃取，而具有一个 羰基和三个羟基的化合物是不能被萃取的。
相当宽的范围内变动
第三节：超临界流体萃取
超临界流体具有 选择性溶解物质的能 力，并随着临界条件 （T，P）而变化。超 临界流体可从混合物 中有选择地溶解其中 的某些组分，然后通 过减压，升温或吸附 将其分离析出。
在临界区附近，压力和温度的微小变化，会引起流体密度的 大幅度变化，从而影响其溶解能力。
1、加压升温；2、萃取；3、一级、二级减压分离
流量计
萃
高压泵
取
二 氧
冷箱
夹 带
釜
化 碳
贮
剂 罐
气
瓶罐
高压泵
分
解
解
析
析
离
釜
釜
柱
第五节 、超临界流体萃取技术的发展与应用