超臨界流體
任何物質(zhì)，隨著溫度、壓力的變化，都會(huì)相應(yīng)地呈現(xiàn)為固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)這三種物相狀態(tài)，即所謂的物質(zhì)三態(tài)。三態(tài)之間互相轉(zhuǎn)化的溫度和壓力值叫做三相點(diǎn)。除了三相點(diǎn)外，每種分子量不太大的穩(wěn)定的物質(zhì)都具有一個(gè)固定的臨界點(diǎn)（Critical point）。嚴(yán)密意義上，臨界點(diǎn)由臨界溫度、臨界壓力、臨界密度構(gòu)成。當(dāng)把處于汽液平衡的物質(zhì)升溫升壓時(shí)，熱膨脹引起液體密度減少，而壓力的升高又使汽相兩相的相界面消失，成為一均相體系，這一點(diǎn)即為臨界點(diǎn)。當(dāng)物質(zhì)的溫度、壓力分別高于臨界溫度和臨界壓力時(shí)就處于超臨界狀態(tài)。在超臨界狀態(tài)下，流體的物理性質(zhì)處于氣體和液體之間，既具有與氣體相當(dāng)?shù)臄U(kuò)散系數(shù)和較低的粘度，又具有與液體相近的密度和對(duì)物質(zhì)良好的溶解能力。因此可以說(shuō)，超臨界流體是存在于氣、液這兩種流體狀態(tài)以外的第三流體。
近幾年，超臨界流體技術(shù)引起了人們的廣泛關(guān)注，主要是因?yàn)樗哂性S多誘人的特性。例如，超臨界流體分子的擴(kuò)散系數(shù)比一般液體高10～100倍，有利于傳質(zhì)和熱交換。超臨界流體的另一重要特點(diǎn)是可壓縮性，溫度或壓力較小的變化可引起超臨界流體的密度發(fā)生較大的變化。大量的研究表明，超臨界流體的密度是決定其溶解能力的關(guān)鍵因素，改變超臨界流體的密度可以改變超臨界流體的溶解能力。
在超臨界流體技術(shù)應(yīng)用研究方面，首先要求選擇適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)物質(zhì)作為超臨界流體。它必須具備以下幾個(gè)條件：①化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)裝置沒(méi)有腐蝕性；②臨界溫度接近于室溫或者接近于反應(yīng)操作溫度，太低和太高都不合適；③操作溫度要低于被萃取物質(zhì)的分解、變性溫度；④臨界壓力要低，以便減少動(dòng)力費(fèi)，使成本盡可能降低；⑤要有較高的選擇性，以便能夠制得高純度產(chǎn)品；⑥要有較高的溶解度，以便減少溶解循環(huán)量；⑦價(jià)格便宜，來(lái)源方便。
在環(huán)境保護(hù)中，常用的超臨界流體有水、二氧化碳、氨、乙烯、丙烷、丙烯等，由于水的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，且無(wú)毒、無(wú)臭、無(wú)色、無(wú)腐蝕性，因此得到了最為廣泛的應(yīng)用。
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