绿色溶剂(三):超临界流体也是溶剂?
超临界流体(Supercritical fluids)指温度和压力超过于临界值的物质。该类物质在临界状态下可表现出溶剂的特性。这样的发现,让生活中最为常见的物质也有了成为溶剂的潜力:
液体 |
临界温度 (K)绿色溶剂(三):超临界流体也是溶剂? |
临界压力(atm) |
H2 |
33.3 |
12.8 |
Ne |
44.4 |
26.3 |
N2 |
126 |
33.5 |
Ar |
151 |
48.5 |
CH4 |
191 |
45.8 |
C2H6 |
305 |
48.2 |
CO2 |
305 |
72.9 |
NH3 |
406 |
112 |
H2O |
647 |
218 |
超临界流体具有几大特点:
1、具有气体的低粘度和液体的高密度,不会在高压下液化;
2、仅通过降低温度,就可从气体变为液体;
3、当压力或温度受到干扰时,超临界流体的密度和粘度会发生变化,可能具有与常规流体截然不同的性质(例如,超临界水是非极性和酸性的)。
具挥发性的液体和固体以及高蒸气压、低沸点的液体和固体大多可溶于气体。而在超临界的情况下,由于介质密度高,溶解性更佳。作为一种新技术,超临界流体已被应用于多个工业领域:
用途 |
行业/工艺 |
反应媒介 |
氢化反应 聚合反应与合成 · 单体和低聚物再生 · · 成分浸提 · · 从金属粉末中去除粘合剂 · |
医药制造 |
生物活性成分提取 发酵液提取 蛋白质提纯 |
营养制品 |
维生素提取 抗氧化剂提取 活性成分浓缩 |
食品加工 |
风味提取与浓缩 香精提取 精油加工 风味与香精浸提 |
从安全与健康角度,超临界流体在医药、食品等行业是十分适用的绿色溶剂。近年来,在涂装、化工等领域,也有超临界流体应用的新探索,让我们共同期待它们在低VOCs替代这一难题上大显身手。