химический каталог




ЭКСТРАКЦИЯ "СВЕРХКРИТИЧЕСКАЯ"

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

ЭКСТРАКЦИЯ "СВЕРХКРИТИЧЕСКАЯ" (сверхкритическая флюидная экстракция, "газовая" экстракция), перевод одного или несколько компонентов твердой либо жидкой смеси в "сверхкритический газ". Проводится контактированием смеси разделяемых компонентов с газообразным экстрагентом при температуре и давлении выше его критической точки (см. Критическое состояние). наиболее распространены в качестве экстрагентов (растворителей) СО2, этан, этилен, пропан, SF6 и др. Например, для СО2 критической и сверхкритической состояния показаны на рис.

Рис. Диаграмма температура - давление для СО2: А - тройная точка; В - критической точка.

Гл. характеристика газа как экстрагента (см. Экстрагирование, Экстракция жидкостная) - его растворяющая способность, определяемая количественно так называемой параметром растворимости Гильдебранда (см. Когезия). Растворяющая способность сильно зависит от температуры Т и давления р, что позволяет путем их изменения варьировать растворимость извлекаемых компонентов.
Растворимость у, чистого (твердого или жидкого) компонента i можно вычислить по уравению:

где pi - давление насыщенного пара (при температуре Т)данного компонента; р - давление сверхкритической газа; Фi,- соответственно коэффициенты летучести компонента при давлении piи давлении сверхкритической газа; Vi, - молярный объем компонента; R - газовая постоянная.
Выражение в квадратных скобках - так называемой фактор усиления E, который показывает, во сколько раз растворимость компонента в сверхкритической газе превышает его растворимость в идеальном газе. Для различные классов извлекаемых веществ значения Е лежат обычно в диапазоне 104-107.
Из уравения следует, что более летучий компонент обладает и большей растворимостью. Отношение растворимостей компонентов характеризует селективность извлечения. Во многие случаях для ее повышения в сверхкритической газ вводят малые добавки полярных веществ - модификаторов (например, ацетон, метанол, этанол, трибутилфосфат). Последние способны образовывать донорно-акцепторные комплексы с нек-рыми веществами, что повышает их растворимость в сверхкритической газе. По сравнению с обычными жидкостями суперкритической газы характеризуются более высокими (на 2-3 порядка) коэффициент диффузии и более низкой (на 1-2 порядка) вязкостью. Поэтому скорость извлечения не лимитируется массопереносом в сверхкритической фазе.
ЭКСТРАКЦИЯ "СВЕРХКРИТИЧЕСКАЯ" с. проводят, как правило, по схеме двухстадийного непрерывного процесса в аппаратах высокого давления, например в тарельчатых колоннах. На первой стадии сверхкритической газ контактирует с жидкой или твердой смесью, извлекая растворимые компоненты. На второй стадии экстрагент регенерируют путем сброса давления или изменения температуры, что приводит к полному осаждению извлеченных веществ. Затем рабочие параметры газа изменяют до требуемых значений и снова направляют его ня первую стадию, организуя т. обр. циркуляцию экстра-гента.
ЭКСТРАКЦИЯ "СВЕРХКРИТИЧЕСКАЯ" с.- относительно новый процесс; исследования в этой области активно проводятся с начала 1970-х гг. наиболее число работ посвящено извлечению различные веществ сверхкритической СО2 из-за его высокой растворяющей способности, дешевизны, доступности, нетоксичности и невысоких критической параметров [tкрит 31,3 °С, ркрит 7,36 МПа].
В промышлености ЭКСТРАКЦИЯ "СВЕРХКРИТИЧЕСКАЯ" с. используют для извлечения кофеина из зерен кофе, выделения ценных компонентов (например, растит. масел, биологически активных веществ) из некоторых видов растит. сырья (цветы ромашки, хмель и др.), регенерации адсорбентов и катализаторов, переработки угля и нефти (см., например, Гидрогенизация угля, Деасфальтизация)и др. Весьма перспективна ЭКСТРАКЦИЯ "СВЕРХКРИТИЧЕСКАЯ" с. для извлечения, разделения и концентрирования продуктов растит. и животного происхождения в пищевая, парфюм. и химический-фармацевтич. отраслях промышлености, а также для извлечения токсичных органическое веществ (например, пестицидов) из почвы и сточных вод. Возрастает применение ЭКСТРАКЦИЯ "СВЕРХКРИТИЧЕСКАЯ" с. в аналит. химии в качестве селективного метода разделения и концентрирова-ния компонентов сложных смесей органическое соединение

Литература: Пичугин А.А., Тарасов В.В., "Успехи химии", 1991, т. 60, в. 11, с. 2412-21; Юркий В. Т., "Успехи химии", 1995, т. 64, в. 3, с. 237-50; McHugh M. A., Krukonis V. J., Supercritical fluid extraction: principles and practice, Boston, 1986; Supercritical fluid extraction and chromatography: techniques and applications, ed. by B. A. Curpentier, M. R. Sevenants, Wash., 1988.

А. А Пичугин, В. В. Тарасов.

Химическая энциклопедия. Том 5 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
ручки+скобы+на+планке
когда сдавать анализы на зппп
билеты на концерт любэ 23 февраля
выпрямление угла крыла

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(17.12.2017)