1、超臨界流體萃取儀超臨界流體萃取技術的發展超臨界流體萃取技術的發展1超臨界流體萃取的基本原理超臨界流體萃取的基本原理2超臨界流體萃取的儀器設備超臨界流體萃取的儀器設備3超臨界流體萃取技術的影響因素超臨界流體萃取技術的影響因素 4超臨界流體萃取技術的應用超臨界流體萃取技術的應用 5一、發展一、發展 1822年，cagniard 首次報道物質的臨界現象； 1987年j b hannay等發現用超臨界的乙醇可以溶解金屬鹵化物； 1962年超臨界二氯二氟甲烷被成功應用于從血液中分離鐵卟啉； 1966年開始用超臨界co2和超臨界正戊烷來萃取多環芳烴、染料和環氧樹脂等； 1978年超臨界流體技術被應用于從聚

2、合物中提取各類添加劑，使超臨界流體萃取技術的應用用范圍不斷擴大； 近20多年來，超臨界萃取技術在理論基礎，儀器研制，應用方面都得到了快速發展,取得了令人矚目的成果。 二、超臨界流體萃取的基本原理二、超臨界流體萃取的基本原理 臨界點：物質氣、液兩相達平衡狀態時的點，此時的溫度和壓力稱為臨界溫度和臨界壓力。 穩定的純物質都有固定的臨界點。 超臨界流體：處于超臨界狀態時，氣、液兩相性質非常相近，以至于難于區分，因此將此狀態下的物質稱為超臨界流體。氣體、液體和超臨界流體的物理性質對比氣體、液體和超臨界流體的物理性質對比由此可以看出，超臨界流體兼有液體和氣體的雙重特性，擴散系數大，粘度小，滲透性好，與液

3、體溶劑相比，可以更快速地完成傳質，達到平衡，促進高效分離過程的實現。超臨界流體萃?。菏侵咐贸R界流體作為萃取劑，通過控制溫度和壓力，將目標物從液體或固體中萃取出來，以達到某種分離提純目的。基本原理：利用超臨界流體溶解能力與密度的關系，通過壓力和溫度對超臨界流體溶解能力的影響而進行萃取。在超臨界狀態下，流體與待分離的物質接觸，使其有選擇性地依次把極性大小、沸點高低和分子質量大小的不同成分萃取出來。然后借助減壓、升溫的方法使超臨界流體變成普通氣體，被萃取物質則自動完全或基本析出，從而達到分離提純的目的，并將萃取分離的兩個過程合為一體。 超臨界流體萃取與普通液體萃取的比較超臨界流體萃取與普通液體萃

4、取的比較超臨界流體萃取技術優點超臨界流體萃取技術優點1.超臨界流體具有比較低的黏度和較高的擴散系數，比液體溶劑更容易穿過多孔性基體，提高了萃取效率。2、溫度或壓力的改變可以調節超臨界流體的溶解能力，因此可以通過對溫度和壓力的調節得到適當溶解能力的超臨界流體，進而建立選擇性比較高的萃取方法。3、超臨界流體提取的分析物可以通過壓力的調節來進行分離，節省了時間，避免了揮發性分析物的損失。4、超臨界流體萃取常用co2作超臨界流體萃取劑，減少了對環境的污染。5、超臨界萃取co2可以在接近室溫下進行，可以有效的防止熱不穩定物質的氧化和分解。6、是一種不活潑的氣體，又是一種不會發生燃燒的氣體，沒有毒害作用，

5、在萃取過程中不會發生化學反應，比較安全可靠。7、超臨界流體萃取技術可以與色譜技術直接進行聯用，有利于揮發性有機化合物的定性定量分析。三、超臨界流體萃取的儀器設備三、超臨界流體萃取的儀器設備 v超臨界流體萃取的一般步驟：超臨界流體萃取的一般步驟： （1）待測物從基體中脫離，溶解于超臨界流體中；）待測物從基體中脫離，溶解于超臨界流體中； （2）待測物通過超臨界流體的流動被送入收集系統；）待測物通過超臨界流體的流動被送入收集系統； （3）通過升溫或者降壓，除去超臨界流體，收集純的目）通過升溫或者降壓，除去超臨界流體，收集純的目標標 物。物。超臨界流體萃取系統超臨界流體萃取系統 超臨界流體萃取系統的基

6、本設計有四部分：超臨界流體萃取系統的基本設計有四部分：超臨界流體提供系統（泵）、萃取池超臨界流體提供系統（泵）、萃取池（器）、控制器和樣品收集系統。（器）、控制器和樣品收集系統。超臨界流體萃取流程示意圖超臨界流體萃取流程示意圖 超臨界流體萃取的系統分類超臨界流體萃取的系統分類根據操作方式不同可以分為：根據操作方式不同可以分為：（1）靜態萃取系統）靜態萃取系統（2）動態萃取系統）動態萃取系統（3）循環萃取系統）循環萃取系統超臨界流體萃取儀的基本部件超臨界流體萃取儀的基本部件（1）高壓泵）高壓泵（2）萃取池）萃取池 液相色譜柱液相色譜柱 、專用萃取池、專用萃取池（3）阻尼器）阻尼器 毛細管阻尼器、

7、毛細管阻尼器、 高壓針閥阻尼器高壓針閥阻尼器（4）收集器）收集器（5）控制部分）控制部分超臨界流體萃取的收集技術超臨界流體萃取的收集技術 在線方式在線方式：可以減少揮發性分析物的損失，提高萃取效率。 離線方式離線方式 :通過一定的溶劑或吸附劑和適當的方法收集分析物。常用的有溶劑捕集法、吸附劑吸附捕集法、固體表面冷凍捕集法 、 液-固聯用捕集法。超臨界流體萃取裝置的改進超臨界流體萃取裝置的改進 萃取池：增大了池體積，最大容量為140ml。通過降低超臨界流體的流速和采用自下而上的池體取向，減少了死體積。 采用獨立的高壓泵添加改性劑。 節流器的發展為sfe與后續分析儀器的聯用提供了精確的接口裝置。

8、采用低溫冷凍的收集裝置收集易揮發成分。 采用多泵系統，更為精確的控制流量，提高分析精確度。四、超臨界流體萃取技術的影響因素四、超臨界流體萃取技術的影響因素影響超臨界流體萃取效果的因素有：影響超臨界流體萃取效果的因素有： 1 1）操作操作條件條件，包括壓力、溫度、，包括壓力、溫度、時間、溶劑及流量等；時間、溶劑及流量等； 2 2）原料的性質原料的性質，如顆粒大小、水，如顆粒大小、水分含量、組分的極性等；分含量、組分的極性等； 3 3）萃取劑的種類萃取劑的種類。操作條件操作條件 萃取壓力萃取壓力、萃取溫度萃取溫度、流體流體流量流量和和萃取時間萃取時間等都對萃取效等都對萃取效率有較大的影響率有較大的

9、影響。萃取溫度一定時，壓力增大，流體密度增大，溶劑強度增萃取溫度一定時，壓力增大，流體密度增大，溶劑強度增強，溶劑的溶解度就增大；強，溶劑的溶解度就增大；在一定壓力下，升高溫度被萃取物揮發性增加，這樣就增在一定壓力下，升高溫度被萃取物揮發性增加，這樣就增加了被萃取物在超臨界氣相中的濃度，從而使萃取量增大；加了被萃取物在超臨界氣相中的濃度，從而使萃取量增大；但另一方面，溫度升高，超臨界流體密度降低，從而使化但另一方面，溫度升高，超臨界流體密度降低，從而使化學組分溶解度減小，導致萃取數減少。優化萃取壓力和溫學組分溶解度減小，導致萃取數減少。優化萃取壓力和溫度一般采用度一般采用giddingsgid

10、dings公式。公式。一般流量適宜控制在一般流量適宜控制在1-4ml/min,1-4ml/min,但是對于易揮發組分，超但是對于易揮發組分，超臨界流體的流量應該控制在臨界流體的流量應該控制在1ml/min1ml/min以下。以下。萃取時間的長短直接關系到萃取效率和運行成本的高低，萃取時間的長短直接關系到萃取效率和運行成本的高低，在流體流量一定時可以適當延長萃取時間來提高樣品回收在流體流量一定時可以適當延長萃取時間來提高樣品回收率。率。 增加樣品量可提高分析物的萃取靈敏度，但由于大量樣品基體的引入時使萃取物的純度降低，后處理和凈化步驟較為麻煩。 粒度大小可影響提取回收率，減小樣品粒度，可增加固體

11、與溶劑的接觸面積，從而使萃取速度提高。不過，粒度如過小、過細，會嚴重堵塞篩孔，造成萃取器出口過濾網的堵塞。 常用的萃取池容積為0.1-50ml,直徑一般不大于3cm。 超臨界流體的選擇原則超臨界流體的選擇原則用作萃取劑的超臨界流體應具備以下條件:1、化學性質穩定，對設備沒有腐蝕性，不與萃取物反應；2、臨界溫度應接近常溫或操作溫度，不宜太高或太低，最好在室溫附近或操作溫度附近；3、操作溫度應低于被萃取溶質的分解或變質溫度；4、臨界壓力低，以節省動力費用；5、對被萃取物的選擇性高（容易得到純產品）；6、純度高，溶解性能好，以減少溶劑循還用量；7、貨源充足，價格便宜，如果用于食品和醫藥工業，還應考慮

12、選擇無毒的氣體。 超臨界流體的極性對分析物的萃取非常重要，要改善萃取性能，有兩種途徑：一是改變超臨界流體的極性，根據需要向超臨界流體中加入適當的改性劑； 二是改變分析物的極性，即通過化學衍生或者形成離子對等形式使分析物轉化為易被所選用的超臨界流體萃取的極性形式。 改性劑的作用：（1）在溶劑的臨界點附近，溶質溶解度對溫度、壓力的變化最為敏感。加入改性劑后能使混合溶劑的臨界點相應改變，更接近萃取溫度。（2）改性劑可以增強溶質溶解度對溫度、壓力的敏感程度，使被分離組分在操作壓力不變的情況下，適當升溫就可使溶解度大大降低，從循環氣體中分離出來，以避免氣體再次壓縮的高能耗。（3）改性劑不僅能改善和維持萃

13、取選擇性，而且可以提高難揮發性溶質和極性溶質的溶解度。改性劑的選擇： 改性劑的選擇是一個比較復雜的過程，歸納起來可概括為以下幾個方而： 充分了解被萃取物的性質及所處環境。 被萃取物的性質包括分子結構、分子極性、分子量、分子體積和化學活性等。例如：dha分布于低極性的甘油脂、中極性的半乳糖酯和極性很大的磷脂中，且主要存在于極性脂質中，所以要提取其中dha必須提取出各種極性的脂質成分，進而可以確定合適的改性劑。 綜合改性劑的性質（分子極性、分子結構、分子量、分子體積）和被萃取物性質及所處環境進行夾帶劑的預選。 對酸、醇、酚、酯等被萃取物，可以選用含oh、c=0基因的改性劑；對極性較大的被萃取物，可選用極性較大的改性劑。 實驗驗證。五、超臨界流體萃取技術的應五、超臨