题目
简述超临界流体萃取技术的基本原理?
简述超临界流体萃取技术的基本原理?
题目解答
答案
对于某一特定的物质而言总存在一个临界温度(Tc)和临界压力(Pc),高于临界温度和临界压力后,物质不会成为液体或气体,这一点就是临界点。再临界点以上的范围内,物质状态处于气体和液体之间,这个范围之内的流体成为超临界流体(SF)。超临界流体具有选择性溶解物质的能力,并随着临界条件(T,P)而变化。超临界流体兼有液体和气体的双重特性,扩散系数大,粘度小,渗透性好,与液体相比可以更快完成传质,达到平衡,促进高效分离过程的实现。
解析
本题考查超临界流体萃取技术的基本原理相关知识。解题思路是先明确超临界流体的定义,即物质在高于临界温度和临界压力时所处的特殊状态;接着阐述超临界流体的特性,包括具有选择性溶解物质的能力且该能力随临界条件变化;最后说明超临界流体兼具液体和气体的双重特性,这些特性如何促进高效分离过程的实现。
详细解析
- 超临界流体的定义:
对于每一种特定的物质,都存在一个临界温度($T_c$)和临界压力($P_c$)。当物质所处的温度高于临界温度$T_c$且压力高于临界压力$P_c$时,物质不会呈现为传统意义上的液体或气体状态,这个特殊的点就是临界点。在临界点以上的范围,物质的状态处于气体和液体之间,处于这个范围内的流体就被称为超临界流体(SF)。 - 超临界流体的特性:
超临界流体具有选择性溶解物质的能力,并且这种溶解能力会随着临界条件(温度$T$和压力$P$)的改变而发生变化。这是超临界流体萃取技术能够实现选择性分离的关键特性。 - 超临界流体促进高效分离的原理:
超临界流体兼有液体和气体的双重特性。它的扩散系数大,这意味着物质在超临界流体中的扩散速度快;粘度小,使得流体的流动性好;渗透性好,能够更容易地进入到被萃取物质的内部。与液体相比,超临界流体可以更快地完成传质过程,更快地达到平衡状态,从而促进了高效分离过程的实现。