净水处理剂-超临界二氧化碳（二）

2.2超临界萃取

超临界流体（SCF)具有类似液体的密度、类似气体的黏度和较大的扩散系数，使运动速度和分离过程的传质速率大大提高；具有很大的自压缩性，温度或压力较小的变化可以引起SCF的密度发生较大的变化。它具有高密度，因而物理作用力强，可以在物理分离中做溶剂使用。它可以提高化学反应的反应速度，降低反应温度，易使反应物和产品分离，提高反应的选择性等。超临界流体技术就是利用上述特殊性质，在高压条件下待分离的固体或液体混合物接触，调节系统的正压和温度，分离出所需要的物质，然后通过降压或升温的方法，降低超临界流体的密度，使产物分离。

当物质处于其临界温度（Tc)和临界压力（Pc)以上状态时，向此状态气体加压，气体不会液化，只是密度増大，具有类似液态性质，同时还保留气体性能状态的流体为超临界流体。超临界流体萃取技术是利用处于临界压力和临界温度以上的流体具有特异增加的溶解能力而形成的一种分离技术。

超临界萃取是利用流体处于超临界状态时具有很强的溶解能力而黏度最低的性质来萃取分离某物质。具有分离效率高、可在低温下进行的特点，因价廉、安全、超临界温度和压力低、萃取效率高、选择性好等特点，环保等行业上用于分离、提纯、监测分析，超临界C02可以在很短的时间内从污物中萃取有机物，以确定环境的污染程度。

二氧化碳在超临界状态下的压力与温度变化小，其萃取效率和选择性之高，是其他方法无法比拟的，二氧化碳萃取的选择可通过改变流体的压力（即密度）的大小来调节，可因产生溶解度的不同以使溶质快速分离。

采用超临界二氧化碳时，随着二氧化碳密度的增大，选择提取性减小。因此为了提高选择性，必须使二氧化碳密度减小。可通过调节压力和温度而使密度变化，所以一定程度的选择提取，差式分离是可能的。特别是在临界点附近的区域，密度梯度非常大，温度和压力仅有微小改变，就会出现不同的溶解能力。因此，成分的差式分离可从临界点附近区域开始，通过缓慢地增加温度、压力来实现。

超临界流体是指处于临界温度和临界压力以上的流体，具有独特的物理化学性质，兼具气体和液体的优点：在临界温度以上压力不高时与气体性质相近，压力较高时则与液体性质更接近，由此形成的SCF性质介于气液两相之间，并易于随压力调节的特点。主要表现为：有近似于气体的流动行为，黏度小、传质系数大，但其相对密度大，溶解度也比气相大得多，又表现出一定的行为。此外，SCF的介电常数、极化率和分子行为与气液两相均有着明显的差别。超临界流体在临界点附近对温度和压力的变化非常敏感。超临界C02的特点是：安全无毒、价格便宜、来源丰富、容易大规模生产高纯度的二氧化碳、尤其适用于水处理行业；其临界温度较低，产品容易分离，由于临界压力适中（Pc=7.4MPa),易于达到，易于运输,化学性质情性，不可燃，一般不参加反应，操作安全。

二氧化碳临界酿接近室温，临界压力不高，不活泼、无毒、对环境无污染，纯度高，容易获得。因此，C02是超临界反应的理想介质。水的临界温度和临界压力较高，操作和经济上不如二氧化碳有竞争力。但水从室温到临界状态，介电常数可在78.38到2.23范围内变化。CO2分子之间振动频率很小，从而说明CO2二聚体是弱结合分子。

这一研究将超临界的基础理论研究推进到新的层次。

超临界萃取技术具有以往普通萃取分离技术所没有的优点，在向高质量方向发展的水处理领域中，该技术可充分发挥其长处，容易地解决以往方法所不能解决的问题。