什么是超临界流体？

纯净物质要根据温度和压力的不同，呈现出液体、气体、固体等状态变化，如果提高温度和压力

，来观察状态的变化，那么会发现，如果达到特定的温度、压力，会出现液体与气体界面消失的现象

. 该点被称为临界点

超临界流体指的是处于临界点以上温度和压力区域下的流体，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的物性发生急剧变化的现象

超临界流体的特性

超临界流体由于液体与气体分界消失，是即使提高压力也不液化的非凝聚性气体

超临界流体的物性兼具液体性质与气体性质。即，密度大大高于气体，粘度比液体大为减小，扩

散度接近于气体。另外，根据压力和温度的不同，这种物性会发生变化，因此，在提取、精制、反应

等方面，越来越多地被用来作代替原有有机溶媒的新型溶媒使用

例如，水的密度、离子、介电常数等以临界温度374℃为分界，发生急剧的变化。特别是在常温状

态下极性溶媒－水的介电常数到了临界点以上会急剧减小，超临界水的介电常数减小到与有机溶媒相

同的水平

由于这种特性，水在超临界状态，便具有与有机溶媒相同的特性，变成了可以与有机物完全混合

的状态

热容量值有较大变化，这也是临界点非常独特的特性之一。临界点的热容量值急剧上

升，几乎达到了无限大，然后再减小，如果恰当地利用这种特性，将能够得到一种非常优秀的热媒体

超临界流体特性技术

1)超临界水氧化技术

超临界水氧化技术是使废水在水的超临界条件(p>218atm, t>374℃)下与氧化剂(o2、air、h2o2等)

反应，把废水中含有的有机物分解成无害成份的技术

在临界点以下的条件下，废水中含有的有机物处于并非与水完全混合的状态，形成界面(boundary

layer)。因此，为使有机物与氧气反应，实现氧化分解，需要把气体状态的氧气溶解到水中，溶解的氧

气重新通过有机物界面，只有这样才能使有机物与氧气反应。因此，如要分解废水含有的有机物需要较

多时间。

不过，在超临界水状态下，水的特性与有机物相同，所以界面消失，超临界水的氧气溶解度也大大

提高，实现了完全混合，使有机物与氧气能够自由反应，反应速度得到了急剧提高。因此，即使是难分

解性有机物，也可以几乎100%分解。

另外，超临界水氧化反应具有极快的反应速度，所以，即使以小型的设备，也可处理大量的废水，

由于是在水中进行的氧化反应，不存在sox、nox等大气污染物质的排放

- 超临界水氧化的优点 , 对难分解性有机物的高分解度(99.9999%以上)

· 处理水及排放气体无害于环境

· 排放气体：无nox、sox、dioxins等

· 处理水：可分解至排放水水平

· 易于应对急剧变化的废水 ? 有利于化学工程

· 迅速的氧化反应速度迅速 ? 设备的小型化<br>·

· 可处理的废水浓度广(数ppm～数十%),无须2次处理

- 超临界水的氧化缺点

· 高腐蚀速度 ? 选择材料难

· 无机物溶解度减小，诱发工程plugging ? 连续运转难

· 较高的初期投资费.

2）超临界流体提取技术(sfe)

利用超临界流体(二氧化碳等)的超临界流体提取技术与溶媒提取(solvent extraction)相比，在

经济上与环境上都具有许多优点。但是，应用于天然物时，偏重于essential oil等非极性(nonpolar)

物质，在高效提取polar的物质方面存在局限。但是，在最近对天然物中的多种物质进行探索及研究的

过程中，不仅需要非极性物质的高效提取技术，还需要对polar的物质的高效提取的技术。

3)近临界水解技术(nch)

近临界水(near-critical water)是指处于临界点附近温度与压力条件下的液态水。近临界水虽然

是液态，但一部分特性却与超临界水类似，与常温状态的水有许多不同特性，因此，正被试图用作

新的反应溶媒