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超临界流体萃取技术的发展

更新时间:2019-05-15 22:35

临界现象的发现可追溯到19世纪初期,但是受当时条件和认知的限制,临界现象没有得到足够的重视,临界现象的优势未能得到充分发展的空间。20世纪60年代末期,超临界流体色谱的出现,超临界流体的许多特有性质及其具有的优势得到了很好的展现,引起了学术界及工业界的广泛关注。但将超临界流体的概念引入到常规的萃取过程,尤疑是一个较大的技术进步。20世纪80年代,超临界流体的溶解能力及高扩散性能逐步得到了认可,将其作为一种优良的萃取溶剂用于萃取过程带来了超临界流体萃取技术的快速发展。近几十年来,围绕超临界流体萃取技术开展了大量的研究工作,取得了令入瞩目的成果。超临界流体萃取技术在医药工业、食品工业、化学工业等方面应用比较广泛,如沙棘、玫瑰花、青篙草、岩兰草、茴香、蜂胶、香蕉皮等中有效成分的提取,桃中扁桃仁油、葡萄子油、中药成分提取,日本草血竭中大黄素、白黎芦醇的提取,微藻类中类胡萝卜素的纯化,酒糟中抗氧化性化合物提取,咖啡脱咖啡因,咖啡渣中提取类脂,植物色素的提取、结晶,鼠尾草油、微孔草籽油提取,金属氧化物材料制备,化妆品中添加剂提取,红景天中肉桂醇配的提取等。这些实际应用及实验结果表明,超临界流体萃取技术的操作条件比较温和,萃取效率比较高,因此超临界流体萃取技术得到了很好的发展。近年来随着研究的深入,利用超临界流体技术进行药物的干燥、造粒和制作缓释剂也成为一个新的研究领域。

超临界流体萃取技术日前多采用二氧化碳作为萃取溶剂,其本身无毒,也不会像有机溶剂萃取那样导致毒性溶剂残留,可以说它是一项比较理想的、清洁的样品前处理技术,因此,超临界流体萃取技术在环境化学方面也起到了很重要的作用。当前提高人们的生活质量,改善生存环境,维护生态平衡是人们的共识。环境基质极其复杂,对其中的污染物进行分离分析一直是困扰人们的一个重要问题。超临界流体萃取技术的出现,给环境工作者提供了新的思路。超临界流体萃取技术用于复杂样品基质中杀虫剂、多氯联苯、多环芳烃等的萃取都得到了很好的效果。同时由于超临界流体萃取技术萃取速度快,易于自动化,因此将其用于环境净化取得了重要的进展,在环境科学领域得了越来越广泛的重视,在环境样品中的有机污染物或重金属的分析方面发挥了重要的作用。超临界流体萃取以其自身的处理环境样品的潜在优势吸引了广大环境工作者的视线,并得到了普遍认可,美国EPA应用超临界流体萃取技术建立了分析石油烃、多环芳烃及多氯联苯等的标准方法(US EPA 3560,3561,3562)。

二、超临界流体萃取的优点

①超临界流体具有比较低的黏度和较高的扩散系数,可以比液体溶剂更容易穿过多孔性基质,提高了萃取速率。

②温度或压力的改变可以调整超临界流体的溶解能力,因此可以通过对温度和压力的调控得到合适的超临界流体的溶解能力,进而可以建立选择性比较高的萃取方法。

③超临界流体提取的分析物可以通过压力的调节而进行分离,省去了传统萃取过程中的样品浓缩过程,节省了时间,避免了挥发性分析物的损失。

④超临界流体萃取常用二氧化碳作为超临界流体萃取剂,减少了对环境的污染。

⑤超临界二氧化碳萃取可以在接近室温下进行,可以很好地防止对热不稳定物质的氧化和分解。

⑥二氧化碳既是一种不活泼的气体,又是一种不会发生燃烧的气体,没有毒副作用,在萃取过程不会发生化学反应,比较安全可靠。

⑦超临界流体萃取技术可以与色谱技术直接进行联用,有利于挥发性有机化合物的定性定量分析。

相关链接:微波萃取用于持久性有机污染物的样品前处理(二)

文章来源:《环境样品前处理技术》

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【关键词】多环芳烃 多氯联苯 石油烃 二氧化碳 中国标准物质网