1、,本科生课程,分 离 原 理 与 技 术第 7 讲（第7章）,第7章 固相萃取与超临界流体萃取分离,7.1 固相萃取 7.2 超临界流体萃取,7.1 固相萃取,固相萃取利用被测有机物在液固两相间的分配性质的差异进行分离的技术。 固相萃取仪：萃取小柱真空萃取箱蠕动泵,固相萃取与色层分离、萃取色层的区别固相萃取 色层分离 萃取色层 两相 固/液 固/液 液/液(水) 固定相制备 键合、化学修饰 键合、化学修饰 液体附于固体载体 固定相种类 较多 很多 较少 分离机理 吸附、分配、交换等 吸附、分配、交换等 分配 柱尺寸 小，(35)cm X 1cm 大，(20100)cm X 5cm 中等 主要用
2、途 样品前处理 分离、纯化、工业制备 无机分离,7.2 超临界流体萃取 Supercrtical Fluid Extraction,以超临界流体作流动相，直接从固体（粉末）或液体样品中将目标物质（有机物）萃取出来的一种分离方法。 100年前人们就知道超临界流体可以溶解很多物质的事实。 20世纪50年代，美国将SFE用于工业分离。 1963年，德国首次申请SFE分离技术的专利。 20世纪8090年代成为热门学科。,超临界流体与气体、液体传递性能的比较气体 超临界流体 液体(常温常压) （Tc，Pc） (常温常压) 密度g/cm3 0.0060.002 0.2-0.5 0.6-1.6 粘度10-5
3、kg/(m.s) 1-3 1-3 20-300自扩散系数10-4 m2/s 0.1-0.4 0.710-3 (0.2-2)10-5,SFE的优点: 萃取剂在常温常压下为气体，萃取后可以方便地与萃取组分分离。 在较低的温度和不太高的压力下操作，特别适合天然产物的分离。 超临界流体的溶解能力可以通过调节温度、压力、夹带剂（如：醇类）在很大范围内变化；而且还可以采用压力梯度和温度梯度。,SFE的缺点：萃取率较低，选择性不够高。,超临界流体的选择原则： 化学性质稳定，对设备无腐蚀。 临界温度应接近室温或操作温度，不能太高，也不能太低。 操作温度应低于被萃取组分的分解、变质温度。 临界压力应较低（降低压
4、縮动力）。 对被萃取组分的溶解能力高，以降低萃取剂的消耗。 选择性较好，易于得到纯品。,超临界流体萃取技术方 法 目 的 用 途 分离机理间接法 节省能量 大规模生产： (液液分离) 化学原料、 分配平衡与能量相关的生产直接法 精密分离 小批量生产： (选择性分离) 医药品、食品工业,SFE的基本过程原料目标产物超临界流体 萃取容器 收集分离 发生装置 装置,超临界流体萃取典型流程,实例1：从咖啡豆中除去咖啡因 大量饮食咖啡因对人体有害。 以往工业上除咖啡豆中咖啡因采用二氯乙烷萃取。缺点有二：其一，残留二氯乙烷影响咖啡品质；其二，二氯乙烷同时将部分有用香味物质（芳香化合物）带走。 SFE除咖啡
5、因：浸泡过的咖啡豆直接置于萃取容器中，连续（循环）用超临界CO2萃取（T70900C；p1620MPa）10小时，气体中的咖啡因用水吸收除去，蒸馏可回收咖啡因。经SFE处理后的咖啡豆中咖啡因含量从0.7-3%降低到0.02%。,实例2：从生物体中提取有机锡 有机锡的用途：船体涂料、渔网防污剂、杀虫剂、塑料添加剂、杀菌剂。 有机锡的污染：海洋生物（鱼）、环境等。 溶剂萃取的问题：繁琐费时。 SFE：从大量脂肪基体中分离有机锡用于分析。CO2，T500C，P100kg/cm2，萃取30min，萃取率94。,溶剂萃取在有机分离方面的应用,化学系 有机化学 赖春波,下次（第9讲）上课安排,时间：11月9日（星期五），8:00-9:35 地点：化学馆300 讲课教师（916周）：罗国安 教授谢谢大家的配合,
