超臨界狀態（SC） 自從1869年Andrews首先發現臨界現象以來，各種研究工作陸續開展起來，其中包括1879年Hannay和Hogarth測量了固體在超臨界流體中的溶解度，1937年Michels等人準確地測量了CO2近臨界點的狀態等等。在純物質相圖上，壹般流體的氣－液平衡線有壹個終點——臨界點，此處對應的溫度和壓力即是臨界溫度（Tc）和臨界壓力（Pc）。當流體的溫度和壓力處於Tc和Pc之上時，那麽流體就處於超臨界狀態（supercritical狀態，簡稱SC 狀態）。超臨界流體的許多物理化學性質介於氣體和液體之間，並具有兩者的優點，如具有與液體相近的溶解能力和傳熱系數，具有與氣體相近的黏度系數和擴散系數。同時它也具有區別於氣態和液態的明顯特點：（1）可以得到處於氣態和液態之間的任壹密度；（2）在臨界點附近，壓力的微小變化可導致密度的巨大變化。由於黏度、介電常數、擴散系數和溶解能力都與密度有關，因此可以方便地通過調節壓力來控制超臨界流體的物理化學性質。與常用的有機溶劑相比，超臨界流體特別是SC CO2、SC H2O還是壹種環境友好的溶劑。正是這些優點，使得超臨界流體具有廣泛的應用潛力，超臨界流體萃取分離技術已得到了廣泛的醫藥方面應用。超臨界流體萃取(Supercritical Fluid extrac-ion，SPE)是壹項新型提取技術，超臨界流體萃取技術就是利用超臨界條件下的氣體作萃取劑，從液體或固體中萃取出某些成分並進行分離的技術。超臨界條件下的氣體，也稱為超臨界流體(SF)，是處於臨界溫度（Tc）和臨界壓力（Pc）以上，以流體形式存在的物質。通常有二氧化碳（CO2）、氮氣（N2）、氧化二氮（N2O）、乙烯（C2H4、三氟甲烷（CHF3）等。超臨界流體萃取的基本原理：當氣體處於超臨界狀態時，成為性質介於液體和氣體之間的單壹相態，具有和液體相近的密度，粘度雖高於氣體但明顯低於液體，擴散系數為液體的10～100倍，因此對物料有較好的滲透性和較強的溶解能力，能夠將物料中某些成分提取出來。並且超臨界流體的密度和介電常數隨著密閉體系壓力的增加而增加，極性增大，利用程序升壓可將不同極性的成分進行分部提取。提取完成後，改變體系溫度或壓力，使超臨界流體變成普通氣體逸散出去，物料中已提取的成分就可以完全或基本上完全析出，達到提取和分離的目的。物質的四種狀態(固態、液態、氣態和超臨界狀態)隨著它的溫度和壓力而改變。以CO2為例，CO2在三相點(T)上,固、液、氣三相***存的溫度T(tr)為-56.4℃(217K)，壓力P(tr)為5.2×105Pa。CO2的蒸氣壓線終止於臨界點C(Tc=31.3℃，Pc=73.8×105Pa，ρc=0.47 g/cm3)。超過臨界點以上，液氣兩相的界面消失，成為超臨界流體(SF)[2]。SF的擴散系數(～10-4cm2/s)比壹般液體的擴散系數(～10-5cm2/s)高壹個數量級，而它的粘度(～10-4N s/m2)要低於壹般液體(～10-3Ns/m2)壹個數量級。與液-液萃取系統相比，SF系統具有較快的質量傳遞和萃取速度。因此能有效地穿入固體樣品的空隙中進行萃取分離。SF的密度隨著溫度和壓力改變，導致它的溶解度參數(solubility parameter)的改變。在較低的密度下，SF-CO2的溶解度參數接近己烷；在較高的密度下，它可接近氯仿。因此控制SF的密度(溫度和壓力)，可獲得所需要的溶劑強度。這種能力使得SF可任意改變溶劑強度而適合於不同的溶質。壹般而論，SF能有效地溶解非極性固體，它亦能按溶質的極性做選擇性的萃取，這在分離和分析化學的領域用途很廣。CO2具有較低的臨界溫度和壓力，且價格便宜，無毒，具有較低的活性，因此SF-CO2常被用來萃取非極性和略有極性的物質。在超臨界狀態下，流體兼有氣 液兩相的雙重特點，既具有與氣體相當的高擴散系數和低粘度，又具有與液體相近的密度和對物質良好的溶解能力。其密度對溫度和壓力變化十分敏感，且與溶解能力在壹定壓力範圍內出成比例，故可通過控制溫度和壓力改變物質的溶解度。超臨界流體已用於藥物的提取合成分析及加工。
參考資料：
/content/20060405/42865.htm