什么是临界温度和临界压力

1、什么是临界温度和临界压力简单地说，临界温度就是某种气体能压缩成液体地最高温度，高于这个温度，无论多大压力都不能使它液化。这个温度对应地压力就是临界压力。1869年Andrews首先发现临界现象.任何一种物质都存在三种相态-气相、液相、固相。三相呈平衡态共存的点叫三相点。液、气两相呈平衡状态的点叫临界点。在临界点时的温度和压力称为临界温度和临界压力。不同的物质其临界点所要求的压力和温度各不相同。超临界流体（SCF）是指在临界温度和临界压力以上的流体。高于临界温度和临界压力而接近临界点的状态称为超临界状态。处于超临界状态时，气液两相性质非常接近，以至于无法分辨，故称之为SCF.自从1869年And

2、rews首先发现临界现象以来，各种研究工作陆续开展起来，其中包括1879年Hannay和Hogarth测量了固体在超临界流体中的溶解度，1937年Michels等人准确地测量了CO2近临界点的状态等等。在纯物质相图上，一般流体的气-液平衡线有一个终点一一临界点，此处对应的温度和压力即是临界温度（Tc）和临界压力（Pc）。当流体的温度和压力处于Tc和Pc之上时，那么流体就处于超临界状态（supercritical状态，简称SC状态）。超临界流体的许多物理化学性质介于气体和液体之间，并具有两者的优点，如具有与液体相近的溶解能力和传热系数，具有与气体相近的黏度系数和扩散系数。同时它也具有区别于气态和

3、液态的明显特点：（1）可以得到处于气态和液态之间的任一密度；（2）在临界点附近，压力的微小变化可导致密度的巨大变化。由于黏度、介电常数、扩散系数和溶解能力都与密度有关，因此可以方便地通过调节压力来控制超临界流体的物理化学性质。与常用的有机溶剂相比，超临界流体特别是SCCO2SCH2O0S是一种环境友好的溶剂。正是这些优点，使得超临界流体具有广泛的应用潜力，超临界流体萃取分离技术已得到了广泛的医药方面应用。超临界流体萃取（SupercHticalFluidextrac-ion,SPE）M一项新型提取技术，超临界流体萃取技术就是利用超临界条件下的气体作萃取剂，从液体或固体中萃取出某些成分并进行分离

4、的技术。超临界条件下的气体，也称为超临界流体（SF）,是处于临界温度（Tc）和临界压力（Pc）以上，以流体形式存在的物质。通常有二氧化碳（CO2、氮气（N0、氧化二氮（N2。、乙烯（C2H4三氟甲烷（CHF3等。超临界流体萃取的基本原理：当气体处于超临界状态时，成为性质介于液体和气体之间的单一相态，具有和液体相近的密度，粘度虽高于气体但明显低于液体，扩散系数为液体的10100倍，因此对物料有较好的渗透性和较强的溶解能力，能够将物料中某些成分提取出来。并且超临界流体的密度和介电常数随着密闭体系压力的增加而增加，极性增大，利用程序升压可将不同极性的成分进行分部提取。提取完成后，改变体系温度或压力，

5、使超临界流体变成普通气体逸散出去，物料中已提取的成分就可以完全或基本上完全析出，达到提取和分离的目的。物质的四种状态(固态、液态、气态和超临界状态)随着它的温度和压力而改变。以CO妫伤CO2在三相点(T)上，固、液、气三相共存的温度T(tr)为C(217K),压力P(tr)为x105PaCO2的蒸气压线终止于临界点C(Tc=C,Pc=xi05Pa,pc=g/cm3)。超过临界点以上，液气两相的界面消失，成为超临界流体(SF)2。SF的扩散系数(10-4cm2/s)比一般液体的扩散系数(10-5cm2/s)高一个数量级，而它的粘度(10-4Ns/m2)要低于一般液体(10-3Ns/m2)一个数量

6、级。与液-液萃取系统相比，SF系统具有较快的质量传递和萃取速度。因此能有效地穿入固体样品的空隙中进行萃取分离。SF的密度随着温度和压力改变，导致它的溶解度参数(solubilityparameter)的改变。在较低的密度下，SF-CO2勺溶解度参数接近己烷；在较高的密度下，它可接近氯仿。因此控制SF的密度(温度和压力)，可获得所需要的溶剂强度。这种能力使得SF可任意改变溶剂强度而适合于不同的溶质。一般而论，SF能有效地溶解非极性固体，它亦能按溶质的极性做选择性的萃取，这在分离和分析化学的领域用途很广。CO2M有较低的临界温度和压力，且价格便宜，无毒，具有较低的活性，因此SF-CO端被用来萃取非

7、极性和略有极性的物质。在超临界状态下，流体兼有气液两相的双重特点，既具有与气体相当的高扩散系数和低粘度，又具有与液体相近的密度和对物质良好的溶解能力。其密度对温度和压力变化十分敏感，且与溶解能力在一定压力范围内出成比例，故可通过控制温度和压力改变物质的溶解度。超临界流体已用于药物的提取合成分析及加工中文名称：临界温度英文名称：criticaltemperature定义：临界点的温度。水的临界温度为C。定义或解释物质处于临界状态时的温度。物质以液态形式出现的最高温度。温度不超过某一数值，对气体进行加压，可以使气体液化，而在该温度以上，无论加多大压力都不能使气体液化，这个温度叫该气体的临界温度。在

8、临界温度下，使气体液化所必须的最小压力叫临界压力。简单定义使物质由气相变为液相的最高温度叫临界温度。说明每种物质都有一个特定的温度，在这个温度以上，无论怎样增大压强，气态物质不会液化，这个温度就是临界温度。降温加压，是使气体液化的条件。但只加压，不一定能使气体液化，应视当时气体是否在临界温度以下。因此要使物质液化；首先要设法达到它自身的临界温度。水的临界温度为374C,远比常温度要高，因此，平常水蒸汽极易冷却成水，有些物质如氨、二氧化碳等，它们的临界温度高于或接近室温，对这样的物质在常温下很容易压缩成液体。有些物质如氧、氮、氢、氨等的临界温度很低，其中的临界温度为一268Co要使这些气体液化，

9、必须相应的要有一定的低温技术，以使能达到它们各自的临界温度，然后再用增大压强的方法使它液化。通常把在临界温度以上的气态物质叫做气体，把在临界温度以下的气态物质叫做汽体。导体由普通状态向转变时的温度称为为的转变温度，或临界温度，用Tc表示什么临界温度、临界压力？答：对同一种物质来说，较高的饱和压力对应较高的饱和温度。提高压力则可以提高液化温度，使气体变得容易液化。即在一定温度下，可以通过提高压力来使它液化。但是，对每一种物质来说，当温度超过某一数值时，无论压力提得多高，也不可能再使它液化。这个温度叫“临界温度”。临界温度是该物质可能被液化的最高温度。与临界温度对应的液化压力叫临界压力。不同的物质具有不同的临界温度和临界压力，如表7所示表7部分物质的临界温度和临界压力物质名空气C2H2CNHCCH2称临界温度/C临界压力/MPa在临界温度及临界压力下，气态与液态已无明显差别；超过临界压力时，温度降至临界温度以下就全部变为液体，没有相变阶段和相变潜热。反之的气化过程也相同。对内压缩流程，液氧在装置内压缩到所需的压力后再在高压热交换器中复热气化。如果液氧的压