超臨界萃(cui)取實(shi)驗裝置(zhi)是壹種(zhong)利(li)用(yong)超臨界流(liu)體作(zuo)為(wei)溶(rong)劑,對(dui)固(gu)體(ti)或液體樣(yang)品中的(de)特(te)定成分(fen)進(jin)行(xing)提取的(de)設備(bei)。這種(zhong)設(she)備(bei)在(zai)食品、藥(yao)品、化妝(zhuang)品(pin)、化(hua)工(gong)等(deng)領域有著廣(guang)泛的應(ying)用(yong)。它的優勢(shi)主(zhu)要體現在以下(xia)幾(ji)個方(fang)面:
1. 提取效(xiao)率(lv)高(gao):超(chao)臨界流(liu)體具(ju)有溶(rong)解(jie)能力,可以在短(duan)時間內將樣品中的(de)有效(xiao)成分(fen)提取出(chu)來,大(da)大提高(gao)了(le)提取效(xiao)率(lv)。
2. 選擇(ze)性好:通過(guo)調節溫(wen)度和(he)壓(ya)力,可以改變超(chao)臨界流(liu)體的(de)溶(rong)解(jie)能力,從(cong)而(er)實(shi)現對(dui)特定(ding)成(cheng)分(fen)的(de)選(xuan)擇性提取。
3. 無需(xu)有機(ji)溶(rong)劑:超臨界萃(cui)取使(shi)用(yong)的是二(er)氧(yang)化(hua)碳等(deng)環(huan)保無害(hai)的溶(rong)劑,避免了(le)傳統有機(ji)溶(rong)劑可能帶來的(de)環境汙染和(he)健(jian)康風(feng)險。
4. 產品質量(liang)高(gao):由(you)於超臨界萃(cui)取過(guo)程中沒(mei)有使(shi)用(yong)有機(ji)溶(rong)劑,因(yin)此(ci)提取出(chu)的產(chan)品純度(du)高(gao),質(zhi)量(liang)穩(wen)定。
5. 操(cao)作簡便(bian):通常(chang)配備(bei)有自(zi)動化(hua)控制系統,可以實(shi)現壹(yi)鍵(jian)式操作(zuo),大(da)大簡化(hua)了(le)實(shi)驗流程(cheng)。
6. 節(jie)能環保(bao):與(yu)傳統的提取方(fang)法相(xiang)比,超(chao)臨界萃(cui)取具(ju)有更(geng)低的(de)能耗(hao)和(he)更(geng)少(shao)的廢棄(qi)物產生(sheng),符(fu)合綠(lv)色化學(xue)的原則(ze)。
7. 應(ying)用(yong)廣泛:超臨界萃(cui)取技(ji)術不僅(jin)適(shi)用(yong)於實(shi)驗室規模的樣(yang)品處(chu)理,還可以擴展(zhan)到工(gong)業生(sheng)產(chan)規模,滿足不同領域的需求(qiu)。

超(chao)臨界萃(cui)取實(shi)驗裝置(zhi)的(de)工作原理(li):
超(chao)臨界流(liu)體的(de)定(ding)義(yi):超臨界流(liu)體是指(zhi)當物質(zhi)所處(chu)的溫度(du)高(gao)於(yu)其臨界溫(wen)度且(qie)壓力(li)大於(yu)臨界壓(ya)力時(shi)的(de)狀(zhuang)態。這種(zhong)狀(zhuang)態下(xia)的(de)流體(ti)既具(ju)有氣體的(de)擴(kuo)散性和(he)低粘(zhan)度特性,又具(ju)有液體的(de)密(mi)度(du)和(he)溶(rong)解(jie)能力。
超(chao)臨界二(er)氧(yang)化(hua)碳的(de)特(te)性:超臨界二(er)氧(yang)化(hua)碳(CO₂)是常用(yong)的超(chao)臨界流(liu)體之(zhi)壹,因(yin)其無毒(du)、不燃(ran)、易(yi)於(yu)獲取及相(xiang)對(dui)較低的(de)臨界點(dian)(31.1°C的臨界溫(wen)度和(he)73.8 bar的(de)臨界壓(ya)力)而(er)被(bei)廣(guang)泛應用(yong)於超(chao)臨界萃(cui)取中。超(chao)臨界CO₂展(zhan)現出(chu)優異的傳輸(shu)性能和(he)溶(rong)解(jie)能力,特(te)別(bie)適(shi)合於(yu)提取各(ge)種(zhong)有機(ji)化合物(wu)。
溫(wen)度和(he)壓(ya)力的調控:在超臨界萃(cui)取過(guo)程中,溫(wen)度(du)和(he)壓(ya)力的精確(que)控制是關鍵。通過(guo)調節系(xi)統的溫度(du)和(he)壓(ya)力,可以改變超(chao)臨界流(liu)體的(de)密(mi)度(du),進(jin)而(er)影響(xiang)其溶(rong)解(jie)能力。壹(yi)般(ban)而(er)言,提高(gao)壓(ya)力(li)或(huo)降(jiang)低溫(wen)度會(hui)增(zeng)加流體的(de)密(mi)度(du),從(cong)而(er)增加其溶(rong)解(jie)能力。
萃(cui)取過(guo)程的(de)動態控制:超臨界萃(cui)取過(guo)程通常(chang)包括(kuo)將超臨界流(liu)體泵(beng)入(ru)含(han)有待(dai)提取物(wu)料的(de)萃取艙中。在(zai)超(chao)臨界狀(zhuang)態下(xia),流(liu)體滲(shen)透到(dao)物料(liao)內部(bu),有選(xuan)擇性地溶(rong)解(jie)目(mu)標成(cheng)分(fen)。隨(sui)後(hou),通過(guo)降(jiang)低系(xi)統的壓力(li)或升(sheng)高(gao)溫(wen)度(du),減(jian)小(xiao)超(chao)臨界流(liu)體的(de)密(mi)度(du),從(cong)而(er)降(jiang)低其溶(rong)解(jie)能力,使(shi)得(de)已(yi)溶(rong)解(jie)的(de)成分(fen)從(cong)流(liu)體中析(xi)出(chu),實(shi)現分(fen)離(li)。
分(fen)離(li)與(yu)收集(ji):析(xi)出(chu)的成(cheng)分(fen)隨(sui)後(hou)被(bei)收(shou)集,而(er)超臨界流(liu)體則(ze)被(bei)循(xun)環(huan)利(li)用(yong)。這壹(yi)過(guo)程不僅(jin)效(xiao)率(lv)高(gao),而(er)且(qie)由(you)於避免了(le)傳統有機(ji)溶(rong)劑的使(shi)用(yong),更加(jia)環保安(an)全。
改性劑的應用(yong):在某(mou)些情況(kuang)下(xia),為(wei)了進(jin)壹步(bu)提高(gao)提取效(xiao)率(lv)或選(xuan)擇(ze)性,可以在超(chao)臨界流(liu)體中加(jia)入(ru)少(shao)量(liang)的改性劑(如甲醇(chun)、異(yi)丙醇(chun)等(deng)),以改變流(liu)體(ti)對(dui)特定(ding)溶(rong)質(zhi)的溶(rong)解(jie)能力。
總的來說(shuo),超(chao)臨界萃(cui)取實(shi)驗裝置(zhi)的(de)工作原理(li)涉(she)及超臨界流(liu)體的(de)制備、溶(rong)解(jie)能力的(de)調控、目(mu)標成(cheng)分(fen)的(de)選(xuan)擇性提取以及分(fen)離(li)和(he)收(shou)集過程。這些步(bu)驟(zhou)共同構成(cheng)了壹個(ge)高(gao)效(xiao)、環(huan)保(bao)的(de)現代(dai)提取技(ji)術,特(te)別(bie)適(shi)用(yong)於熱敏(min)性物質和(he)復(fu)雜樣品的(de)提取。