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超临界流体一般指用于溶解物质的超临界状态溶剂,当该溶剂处于气态和液态平衡时,流体密度和饱和蒸汽密度相同,气液界面消失,该消失点称为临界点,而在临界点以上的区域称为超临界状态区域。
超临界流体具有类似气体的扩散性及液体的溶解能力,同时具有黏度和表面张力低的特性。很多物质都能够进入超临界状态,采用二氧化碳超流体的主要原因是由于二氧化碳的超临界状态比较容易实现(T>31.19℃,P>7.38MPa),并且超临界二氧化碳没有腐蚀性,不可燃,无毒,无臭,价格比较低,可以循环使用,不污染环境。
超临界二氧化碳流体既具有气体的部分性质,又具有液体的部分性质。超临界二氧化碳流体具有以下特点:
(1)黏度极小,相当于气体的黏度,具有良好的传递性和快速的移动能力;
(2)具有较大的扩散力,是液体扩散能力的100倍以上;
(3)表面张力很小,可以进入狭缝和微槽中进行清洗;
(4)对材料表面的有机污物和一些无机污物具有较强的溶解能力。
一般来讲,超临界流体的密度越大,其溶解度就越大。在恒温下,超临界流体中物质的溶解度随着压力升高而增大。实际应用中,通过改变超临界二氧化碳的压力和温度,使溶质与二氧化碳达到互溶的平衡状态,然后经分离装置减压后,即可使超临界二氧化碳的密度处于与溶质不平衡的状态,溶解能力下降,溶质与二氧化碳分离析出,所需溶质被提取出来。
超临界二氧化碳的溶解对象一般限于非极性或弱极性物质,可以通过掺加极性溶剂来改变其极性,使其对不同的溶质具有不同的溶解性能。
主要技术参数:
工作压力: 25MPa
工作温度:室温-85℃
CO2泵流量:50mL/min,压力30MPa
夹带剂泵:10mL/min,压力30MPa
压力测试量程40MPa 精度0.25级
设备及控制系统均需可靠接地,接地电阻小于4Ω
总功率:4KW