超临界流体的选择
基本原理为:
CO2的临界温度(Tc)和临界压力(Pc)分别为31.05℃和7.38MPa,当处于这个临界点以上时,此时的CO2同时具有气体和液体双重特性。它既近似于气体,粘度与气体相近;又近似于液体,密度与液体相近,但其扩散系数却比液体大得多。是一个优良的溶剂,能通过分子间的相互作用和扩散作用将许多物质溶解。同时,在稍高于临界点的区域内,压力稍有变化,即引起其密度的很大变化,从而引起溶解度的较大变化。因此,超临界CO2可以从基体中将物质溶解出来,形成超临界CO2负载相,然后降低载气的压力或升高温度,超临界CO2的溶解度降低,这些物质就沉淀出来(解析)与CO2分离,从而达到提取分离的目的。
不同的物质由于在CO2中的溶解度不同或同一物质在不同的压力和温度下溶解状况不同,使这种提取分离过程具有较高的选择性。
CO2是目前用得zui多的超临界流体,它不但是很强的溶剂,可以萃取食品加工中范围很广的化合物,而且相对来说,性质稳定,价格便宜,无毒,不燃烧,可循环使用。因此特别适用于萃取挥发和热敏性物质。与传统溶剂正己烷、二氯甲烷相比,具有显著的*性。
从溶剂强度考虑,超临界氨气是*选择,但氨很易与其他物质反应,对设备腐蚀严重,而且日常使用太危险。超临界甲醇也是很好的溶剂,但由于它的临界温度很高,在室温条件下是液体,提取后还需要复杂的浓缩步骤而无法采用,低烃类物质因可燃易爆,也不如CO2那样使用广泛。
2、萃取条件的选择
萃取条件的选择有几种情况:
(1)是用同一种流体选择不同的压力来改变提取条件,从而提取出不同类型的化合物;
(2)是根据提取物在不同条件下,在超临界流体中的溶解性来选择合适的提取条件;
(3)是将分析物沉积在吸附剂上,用超临界流体洗脱,以达到分类选择提取的目的;
(4)是对极性较大的组分,可直接将甲醇加入样品中,用超临界CO2提取,或者用另一个泵按一定比例泵入甲醇与超临界CO2,来达到增加萃取剂强度的目的。
影响萃取效率的因素除了萃取剂流体的压力、组成、萃取温度外,萃取过程的时间及吸收管的温度出会影响到萃取及收集的效率,萃取时间取决于两个因素:
(1)是被萃取物在流体中的溶解度,溶解度越大,萃取效率越高,速度也越快;
(2)是被萃取物质在基体中的传质速率越大,萃取越*,效率也越高。收集器或吸收管的温度也会影响到回收率,降低温度有利于提高回收率。
超临界流体减压后,用于收集提取物的方法主要有两类:
(1)离线SFE:操作简单,只需要了解提取步骤,样品提取物可用其他合适的方法分析。
(2)在线SFE或联机SFE:不仅需要了解SFE,还要了解色谱条件,而且样品提取物不适用于其他方法分析,其优点主要是消除了提取和色谱分析之间的样品处理过程,并且由于是直接将提取物转移到色谱柱中而有可能达到zui大的灵敏度。
公司经营:电化学工作站,超临界萃取,浓缩仪,溶剂蒸发