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超临界状态下的二氧化碳与水

解决方案 仪器网 2019年04月23日 10:25人气:1324

  【仪器网 解决方案】超临界流体作为一种可靠常用的萃取剂,这也意味着超临界流体在工业生产工作中有着很广泛的应用。二氧化碳与水作为较为常用的超临界流体,了解其性质以及相关优点有着重要意义,能够对使用二氧化碳以及水作为超临界流体的操作步骤性质进行较好的处理。以下分析罗列二氧化碳与水的超临界状态下的性质与相应的优点。
 
  二氧化碳在超临界状态下的性质与特点:
 
  同其他气体一样,在容器中的二氧化碳在超临界状态下能够均匀分布,通过控制压力,二氧化碳超临界流体的密度能够达到气体密度的百倍之多,密度接近于一些液体。二氧化碳超临界流体的黏度又和气体相等,其扩散系数使气体的百分之一左右,但比液体的扩散系数大很多。同时,二氧化碳超临界状态下具有较强的溶解能力,对物质有较强的渗透能力。
 
  1.超临界状态二氧化碳与有机试剂相比,本身没有毒性,并且不是可燃性气体,本身十分稳定,不会在萃取中发生副反应影响萃取结果,在使用时有保障。另外,二氧化碳作为空气中的一大成分,价格便宜容易获得,并且不会有残存溶剂在萃取物质中。
 
  2.二氧化碳分子同水相比,其极性较小,因此超临近状态下的二氧化碳能够溶解水无法溶解的极性较弱或非极性的物质,在有机物反应中能够作为较好的溶剂。
 
  3.超临界二氧化碳仅需调节温度和压强等其中一个单一变量便能使其适用于多种反应条件与萃取要求的优势。
 
  4.超临界二氧化碳不但可以为反应提供惰性环境,使其稳定萃取,并且能够循环使用,可以节约能源和资源方面的消耗。同时,超临界二氧化碳因为其本身的性质可以作为反应物,能够直接参与到聚合、碳链合成等反应之中。
 
  水在超临界状态下的性质与特点:
 
  当环境温度和压强处在临界点以上的高温高压状态,这时的水便是称为超临界水。在超临界状态下,水处于气相与液相之间,其物理性质和化学性质都与之前产生了较大的变化,其流动行为近似于气体,黏度较小,扩散系数较大,但是超临界水的相对密度和溶解度都比气象状态下大。同时,超临界水的相对介质系数随其密度增大而增大,随温度增大而减小,对温度和压强的变化有较为敏感的反应。在超临界状态下,水分子之间氢键减少导致其分子极性降低,其扩散系数比常温状态下大了很多,且随压力变化幅度大。
 
  以上是针对超临界流体中较为常见的超临界水与二氧化碳超临界流体的性质概述,并不全面,欢迎补充。
 
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