Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ЭКСТРАКЦИЯ "СВЕРХКРИТИЧЕСКАЯ

ЭКСТРАКЦИЯ "СВЕРХКРИТИЧЕСКАЯ" (сверхкритическая флюидная экстракция, "газовая" экстракция), перевод одного или неск. компонентов твердой либо жидкой смеси в "сверхкритический газ". Проводится контактированием смеси разделяемых компонентов с газообразным экстрагентом при т-ре и давлении выше его критич. точки (см. Критическое состояние). наиб. распространены в качестве экстрагентов (р-рителей) СО2, этан, этилен, пропан, SF6 и др. Напр., для СО2 критич. и сверхкритич. состояния показаны на рис.

6029-51.jpg

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

Гл. характеристика газа как экстрагента (см. Экстрагирование, Экстракция жидкостная) - его растворяющая способность, определяемая количественно т. наз. параметром р-римости Гильдебранда6029-52.jpg (см. Когезия). Растворяющая способность сильно зависит от т-ры Т и давления р, что позволяет путем их изменения варьировать р-римость извлекаемых компонентов.
Р-римость у, чистого (твердого или жидкого) компонента i можно вычислить по ур-нию:

6029-53.jpg

где pi - давление насыщенного пара (при т-ре Т)данного компонента; р - давление сверхкритич. газа; Фi,6029-54.jpg- соотв. коэффициенты летучести компонента при давлении piи давлении сверхкритич. газа; Vi, - молярный объем компонента; R - газовая постоянная.
Выражение в квадратных скобках - т. наз. фактор усиления E, к-рый показывает, во сколько раз р-римость компонента в сверхкритич. газе превышает его р-римость в идеальном газе. Для разл. классов извлекаемых в-в значения Е лежат обычно в диапазоне 104-107.
Из ур-ния следует, что более летучий компонент обладает и большей р-римостью. Отношение р-римостей компонентов характеризует селективность извлечения. Во мн. случаях для ее повышения в сверхкритич. газ вводят малые добавки полярных в-в - модификаторов (напр., ацетон, метанол, этанол, трибутилфосфат). Последние способны образовывать донорно-акцепторные комплексы с нек-рыми в-вами, что повышает их р-римость в сверхкритич. газе. По сравнению с обычными жидкостями суперкритич. газы характеризуются более высокими (на 2-3 порядка) коэф. диффузии и более низкой (на 1-2 порядка) вязкостью. Поэтому скорость извлечения не лимитируется массопереносом в сверхкритич. фазе.
Экстракцию "сверхкритическую" проводят, как правило, по схеме двухстадийного непрерывного процесса в аппаратах высокого давления, напр. в тарельчатых колоннах. На первой стадии сверхкритич. газ контактирует с жидкой или твердой смесью, извлекая р-римые компоненты. На второй стадии экстрагент регенерируют путем сброса давления или изменения т-ры, что приводит к полному осаждению извлеченных в-в. Затем рабочие параметры газа изменяют до требуемых значений и снова направляют его ня первую стадию, организуя т. обр. циркуляцию экстра-гента.
Экстракция "сверхкритическая"- относительно новый процесс; исследования в этой области активно проводятся с начала 1970-х гг. наиб. число работ посвящено извлечению разл. в-в сверхкритич. СО2 из-за его высокой растворяющей способности, дешевизны, доступности, нетоксичности и невысоких критич. параметров [tкрит 31,3 °С, ркрит 7,36 МПа].
В пром-сти экстракцию "сверхкритическую" используют для извлечения кофеина из зерен кофе, выделения ценных компонентов (напр., растит. масел, биологически активных в-в) из нек-рых видов растит. сырья (цветы ромашки, хмель и др.), регенерации адсорбентов и катализаторов, переработки угля и нефти (см., напр., Гидрогенизация угля, Деасфальтизация)и др. Весьма перспективна экстракция "сверхкритическая" для извлечения, разделения и концентрирования продуктов растит. и животного происхождения в пищ., парфюм. и хим.-фармацевтич. отраслях пром-сти, а также для извлечения токсичных орг. в-в (напр., пестицидов) из почвы и сточных вод. Возрастает применение экстракции "сверхкритической" в аналит. химии в качестве селективного метода разделения и концентрирова-ния компонентов сложных смесей орг. соед.

Лит.: 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.

___

     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн