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超臨界流體特性

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發表於 2010-6-17 22:47:14 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
超臨界流體是消防化學鑑識中可用來萃取的基質之一
優點不少,如圖
超臨界流體之主要特性.JPG (34.95 KB, 下載次數: 1)
發表於 2010-6-29 04:48:19 | 顯示全部樓層
-.-

權限不夠丫~_~

殘念~_~
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發表於 2010-8-25 20:45:49 | 顯示全部樓層
哎唷~
真的是權限不足啊!
又累積一個殘念>"<
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發表於 2010-10-29 07:06:35 | 顯示全部樓層
同上~~~殘念
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發表於 2010-10-31 21:48:50 | 顯示全部樓層
挖哩~~權限不夠不可以看
看來我要努力的
多看點文章回復各位大大的辛苦付出
這樣才有更好的文章可以觀賞
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發表於 2011-9-20 18:02:39 | 顯示全部樓層
本帖最後由 vc3516 於 2011-9-20 18:05 編輯

我解釋一下超臨界流體,這比較常用在火災調查樣品前處理{擷取維機百科}:

所謂超臨界流體(supercritical fluid, SF)是一種物質狀態,當物質在超過臨界溫度及臨界壓力以上,氣體與液體的性質會趨近於類似,最後會達成一個均勻相(homogenous)之流體現象。 超臨界流體類似氣體具有可壓縮性,而且又兼具有類似液體的流動性,密度一般都介於0.1到1.0g/ml之間。由於其具有液體般的溶解能力,故超臨界流體可定義為具有可控制溶解能力的沉重氣體,或是一種無法區分液體、氣體的物質狀態。



二氧化碳的相圖,右上角為超臨界流體

超臨界流體萃取儀基本原理:

  超臨界流體由於具有類似氣體之擴散性及液體之溶解能力, 使其滲透速度比液體快且同時具有氣體所無之溶解能力。因此用 於萃取時萃取速度比液體快而有效,尤其是溶解能力可隨流體溫 度、壓力、密度而變。因此,除了可利用改變不同之超臨界流體 組成以改變其溶解能力外(正如同使用不同之液體溶劑),亦可 簡單的只改變超臨界流體之溫度、壓力或密度,來控制其萃取結 果,使萃取步驟簡化許多(不需配製許多不同性質之溶液)。同 時超臨界流體萃取(SFE)只需使超臨界流體萃出液減壓,即可使 超臨界流體溶劑自然揮發(此時系統會因此而被冷卻下來)達到 濃縮的目的;不像傳統萃取必需將溶劑加熱蒸發再濃縮,以至可 能使被分析物損失或改變性質。此種性質使超臨界流體萃取法除 正常單獨使用外並可與其它分析儀器直接連線。目前SFE已可與 其他儀器如:氣相層析儀(GC)、高效能液相層析儀(HPLC)、薄層 層析(TLC)及超臨界流體層析(SFC)直接連線;這對微量分析而言 ,可降低樣品使用量,更可減少樣品前處理過程所需用的溶劑及 簡化樣品前處理步驟,所以可減少樣品在分析過程中受污染或損 失之機會,並可達到省時(約在數十分鐘內作好萃取)省事之效 用。   
       超臨界流體之性質如表一所示,超臨界流體其密度近於液體 ,因此具有類似液體之溶解能力;而其黏度,擴散性又較接近氣 體,所以質量傳遞又較液體快。   

       超臨界流體對分析物之溶解能力與其密度及被分析物之揮發 性有關。超臨界流體之壓力和其密度之關係如圖一。圖中兩座標 軸之單位為reduced pressure及reduced density,其定義為超 臨界流體之壓力和其密度除上其臨界壓力和密度;圖中之溫度亦 為reduced temperature。如圖中所示超臨界流體之密度受壓力 和溫度之密切影響;可看出在陰影部分(最佳超臨界流體操作區 ),溫度或壓力只要稍為改變,redu-ced density即有很大的改 變,所以只要稍微改變溫度或壓力即可迅速改變超臨界流體的密 度,亦即改變超臨界流體的溶解能力。此部分即為超臨界流體萃 取法常用之部分。   

     1964年Hildebrands提出以溶解參數來描述物質間之溶解現 象,其定義為: δ=(△E/V)1/2 式中δ表示物質之溶解參數,△E為此物質在壓力為零時之 蒸發能,V則是其莫耳體積。一般溶劑和溶質之δ必須相近,才 會互溶。而1968年Giddings根據上式推導的超臨界流體溶解能力 方程式是以溶解參數(So-lubili-ty Parameter)來表示:δscf=1.25Pc1/2(ρscf /ρl )式中指之δscf代表超臨界流體之溶解參數,Pc為流體之臨 界壓力,ρscf則是指超臨界流體之密度,而ρl則為此流體液態 時的密度。由此方程式可知超臨界流體之「溶解能力」受兩個因 素影響。方程式前半端因和Pc1/2有關,此乃為物質之本性,因 其和分子間之距離及引力有關,故稱為化學效應;後半段端方程 式則被稱為機械效應,此乃因流體密度ρscf可用機械來控制。 當兩物質之溶解參數相似,才可互溶;故而在作超臨界層析法時 ,可藉逐漸改變移動相之壓力或溫度,來改變移動相之溶解參數 ,而達成分離混合物之效應。   

        常用之超臨界流體列於表二。其中氟氯碳氫化合物是最早被 使用之超臨界流體、n-butane及n-Pentane類化合物可用於中分 子量碳氫化合物之分離。一般最常被採用之超臨界流體為CO2, 主要原因有:臨界點適中,臨界溫度僅31.1℃,適合分離易受熱 分解的天然物;臨界壓力適中(72.8stm),又不可燃,無毒、 化性穩定且安全性高;但因其極性不大無法分離高極性之化合物 為其缺點,因此N2O及NH3曾被用來作高極性之物質分離,唯這些 物質化學性質較活潑,故使用率不高。   

       為了改善CO2溶解能力有限之缺陷,目前常以添加適當有機 化合物(見表三)於CO2中,來改善此其溶解能力。一般添加的 有機溶劑體積或莫耳比約為超臨界流體量的1~10%。然而,超 臨界流體本身的臨界點性質會隨添加不同種類的修飾劑或不同的 添加量而呈非線性改變 ,以及改變萃出物在超臨界流體中的溶 解度,使混合的超臨界流體物性趨於複雜,不易使用。因此要針 對特定的超臨界流體萃取系統來選擇適當的修飾劑並不容易。通 常修適劑選擇的原則是:選取添加對於萃出物有較高溶解度且極 性相當的有機溶劑為先,至於修飾劑添加量只有靠實驗來決定。 常用的修飾劑添加方式有三種:使用預先混合好一定比例修飾劑 的鋼瓶、直接將一定量的修飾劑加在樣品上,及使用雙幫浦系統 添加修飾劑等。   

        超臨界流體對不同的基質會有不同的萃取效果。目前由於對 於整個萃取的機制仍不甚瞭解,其可能原因推測有:混合超臨界 流體會與萃出物互相競爭不同基質上的活性位置,促使萃出物脫 附出來之效果不同;以及混合超臨界流體對改變基質結構,使基 質膨脹,使超臨界流體更容易深入基質內溶出萃出物之效果不同 等等。

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發表於 2012-2-21 18:03:17 | 顯示全部樓層
樓上的讚喔
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發表於 2013-6-22 10:46:46 | 顯示全部樓層
感謝大大的分享好詳細唷
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發表於 2014-7-14 18:07:59 | 顯示全部樓層
謝謝大大解釋
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