超临界流体相平衡系统

未来化学科技有限公司联合法国SEPAREX公司于2008年7月20日出席第七届全国超临界流体技术学术及应用研讨会。本届超临界流体会将全面展示、总结两年来我国超临界流体科学基础及技术应用领域所取得的最新成果和进展，深入交流和探讨超临界流体技术面临的挑战与机遇。届时，我们将展示法国SEPAREX公司生产的超临界流体设备，包括超临界萃取仪、超临界微粒设计与制备系统、超临界干燥系统、相平衡仪、超临界反应装置、超临界水氧化装置、全透明蓝宝石高压釜、各种高压釜、高压注射泵、超临界流体泵、离心循环泵、蓝宝石视窗高压池等，同时介绍超临界流体的一些应用实例。预祝本次大会取得圆满成功。更多信息欢迎登陆未来化学科技有限公司公司网站(http://www.futurechemtech.com)查询！

[size=5]超临界流体色谱法测定固体在二氧化碳中的溶解度[/size] 来源: 作者:赵锁奇，杨光华，王仁安摘要：开发了一种测定超临界二氧化碳中大分子溶质的溶解度的方法 这一方法将微型超临界流体萃取(Micro-SFE)直接与超临界色谱(SFC)相耦合．超临界流体色谱采用FID作为检测器，实验中两者具有阿一压力、温度及同样的CO流速。使用了模型溶质萘、联苯和菲来验证此方法，井得到了温度在308～330K．压力8.0～12.0MPa间溶质的等压溶解度曲线，实验结果与文献值相符，定量显示了在溶剂近临界区域固体／超临界流体二元系的相平衡特性 这一方法适用于重溶质在CO2中溶解度的测量。关键词：固体；溶解度；二氧化碳；超临界流体萃取；超临界流体色谱l 前 言近二十年不少研究者发表了相当数量的超临界流体中不同固体的平衡溶解度数据，常用模型化合物来考察温度、压力和超临界流体的密度对溶解度的影响．并用以建立超临界流体相平衡的理论。二氧化碳因其不可燃、无毒且价格低廉的特性成为最为常用的溶剂，而且二氧化碳有相对低的临界温度(31.2℃)和临界压力(72.9atm)，显然有利于热敏性物质的分离。Francis测定过25℃下近临界二氧化碳中数百种溶质的溶解度．Tsekhanskaya等测定了超临界二氧化碳中固体萘的溶解度。McHugh发表了超临界CO2中萘和联苯的溶解度数据，Kurnik ，Schmitt和Reid则测定了包括CO2在内的超临界流体中数种有机化合物的溶解度数据。他们的工作中所用的仪器主要为中型的动态超临界流体萃取器。King，McHugh对超临界流体相平衡的静态和动态测定方法作了详细的评述。Bruno综述了溶质溶解度的四种测定方法，即动态流动法、静态(平衡)法、色谱溶解度法和光谱法。超临界流体色谱使用超临界流体作为流动相，起源于六十年代，自八十年代中期开始得到迅速发展，但主要是用于分析工作。八十年代超临界流体色谱开始用于测定热力学性质，如两相中溶质的偏摩尔体积和偏摩尔焓、固定相与流动相之间溶质的分配系数Staeh使用超临界流体萃取和薄层色谱来测定超临界流体中固体的溶解度，这对测定溶解度的压力闽值并获得密度变化对溶解度的影响的定性说明，无疑是有益的Saito和Skelton等报道了直接耦合的超临界流体萃取／超临界流体色谱，这一类系统使用紫外检测器，利用紫外吸收来测定复杂物质的溶解度，对无紫外吸收的溶质就显得无能为力了。Smith等将毛细管超临界流体色谱与质谱联合用于测定溶液中溶质的量，这种方法可以对宽范围的固体样品作出较快的测量，但难于用于液体样品。Battle等作了若干超临界流体色谱中溶质的保留机理的假设，以此为基础测定了固体芳烃的溶解度。相对于中型的超临界流体萃取来说，微型超临界流体萃取具有一定的优越性，如它便于建造和操作，所用样品量少．操作费用低，而且可以直接与分析仪器相衔接．如紫外、红外、核磁共振仪、质谱等．所用操作时间少。本文的目的是发展一种直接测定大分子固体或液体在超临界流体CO2中溶解度的新方法，该方法应较为简便地确定稀溶液范围内的定量结果。研究中建立了将超临界流体微萃取与超临界流体色谱系统直接连接到氢离子火焰检测器(FID)的实验装置，之所以选择氢离子火焰检测器是因为它是一种通用型宽线性范围的检测器，比起其它检测器．如TLC和紫外检测器，它有较高的灵敏度。实验选择了萘，联苯和菲作为模型化合物来验证方法的可靠性并研究这三种溶质-二氧化碳体系在超临界区的相平衡特征。

超临界流体定义、特点㈠定义超临界流体(supercritical fluid，简称SCF)可用临界温度和临界压力的形式来定义。气、液两相呈平衡状态的点叫临界点。在临界点时的温度和压力称为临界温度和临界压力。高于临界温度和临界压力而接近临界点的状态称为超临界状态。处于超临界状态时，气、液两相性质非常接近。超临界流体(supercritical fluid)，又称为稠密气体(dense gas)或高压气体(high compressed gas)，它不同于一般的气体，也有别于一般液体，兼有液体和气体的双重特性，密度接近于液体，粘度和扩散系数接近于气体，渗透性好，与液体溶剂萃取相比，可以更快地完成传导，达到平衡，促进高效分离过程的实现。㈡特点超临界流体的溶解能力取决于它的温度和压力，通常和流体的密度呈正相关，随流体的密度增加而增加。在临界点附近，压力、温度的微小变化会引起流体密度及其对物质溶解能力的较为显著的变化。被用作超临界流体的溶剂有乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、甲醇、乙醇、水、二氧化碳等多种物质，超临界二氧化碳是首选的萃取剂。这是因为二氧化碳的临界条件易达到(Tc=304.1 K，Pc=7.347 MPa)，且无毒、无味、不燃、价廉、易精制，这些特性对热敏性和易氧化的产物更具有吸引力。超临界流体的特性① 无毒性、不燃性和无腐蚀性。超临界CO2流体无毒和不可燃，有利于安全生产，而且来源丰富，价格低廉有利于推广应用，降低成本。② 容易达到超临界条件。CO2临界温度为Tc=31.1℃ ，临界压力为Pc=7.3MPa，CO2的超临界条件与水相比(水的临界温度为374℃，临界压力为22MPa)更容易达到。