超临界流体色谱法之欧阳计创编

由天下分享时间：2025/1/30 5:39:09 加入收藏我要投稿点赞

欧阳计创编 2021..02.11

超临界流体色谱法

创作：欧阳计时间：2021.02.11 色谱是用于样品组分分离的一种方法，组分在两相间进行分配，一相为固定相，另一相为流动相。固定相可以是固体或涂于固体上的液体，而流动相可以是气体、液体或超临界流体。超临界流体色谱(Supercritical fluid chromatography) 就是以超临界流体做流动相依靠流动相的溶剂化能力来进行分离、分析的色谱过程。它是集气相色谱法和液相色谱法的优势而在20世纪70年代发展起来的一种色谱分离技术。超临界流体色谱不仅能够分析气相色谱不宜分析的高沸点、低挥发性的试样组分，而且具有比高效液相色谱法更快的分析速率和更高的柱效，因此得到迅速发展。概述

1.1.1 超临界流体及其特性

1.1

自从1869年Andrews首先发现临界现象以来，各种研究工作陆续展开，其包括1879年Hannay和Hogarth测量了固体在超临界流体中的溶解度，1937年Michels等人准确测量了二氧化碳临界点的状态等等。对于某些纯净物质而言，根据温度和压力的不同，呈现出液体、气体、固体等状态变化，即具有三相点和临界点，纯物质的相图如图11所示。在温度高于某一数值时，任何大的压力均不能使该纯物质由气相转化为液相，此时的温度即被称之为临界温度Tc；而在临界温度下，气体能被液化的最低压力称为临界压力Pc。在临界点附近，会出现流体的密度、粘度、溶解度、热容量、介电常数等所有流体

欧阳计创编 2021..02.11

的物性发生急剧变化的现象。当物质所处的温度高于临界温度，压力大于临界压力时，该物质处于超临界状态。温度及压力均处于临界点以上的液体叫超临界流体(Supercritical fluid，SF)。

图11纯物质的相图

超临界流体由于液体与气体分界消失，它的流体性质兼具液体性质与气体性质，见表11所示。从表11中的数据可知，超临界流体的扩散性能和粘度接近于气体，因此溶质的传质阻力较小，能更迅速地达到分配平衡，获得更快速、高效的分离。另一方面，密度与液体相似，这样可以保证超临界流体具有与液体比拟的溶解度，因此在较低的温度下，仍然可以分析热不稳定性和分子量大的物质，同时还能增加柱子的选择性。此外，超临界流体的扩散系数、粘度等都是密度的函数。通过改变液体的密度，就可以改变流体的性质，达到控制流体性能的目的。

表11气体、液体和超临界流体的物理性质的比较

名称气体常压（15-60℃）

超临界流体Tc,Pc-

Tc,4Pc

液体（有机溶剂，水，15-60℃） 1.1.2

密度 ρ/g·ml-1 (0.6-2)×10-3 0.2-0.5 0.4-0.9 0.6-1.6

粘度 ?/g(cm·s)-1 (1-3)×10-4 (1-3)×10-4 (3-9)×10-4 (0.2-3)×10-2

扩散系数

D/cm2·s-1 0.1-0.4 0.7×10-3 0.2×10-3 (0.2-2)×10-2

超临界流体色谱法及其特点

超临界流体具有液体相似的溶解能力，溶解能力比气体大，

能溶解固体物质，这种溶解性质被用于分离过程，最先用于萃取技术-超临界流体萃取法（supercritical fluid extraction,