(一). 超臨界流體定義
任何一種物質都存在三種相態-氣相、液相、固相。三相成平衡態共存的點叫三相點。液、氣兩相成平衡狀態的點叫臨界點。在臨界點時的溫度和壓力稱為臨界壓力。不同的物質其臨界點所要求的壓力和溫度各不相同。超臨界流體(Supercritical fluid，SCF)技術中的SCF是指溫度和壓力均高於臨界點的流體,如二氧化碳、氨、乙烯、丙烷、丙烯、水等。高於臨界溫度和臨界壓力而接近臨界點的狀態稱為超臨界狀態。處於超臨界狀態時，氣液兩相性質非常相近，以至無法分別，所以稱之為SCF。
目前研究較多的超臨界流體是二氧化碳，因其具有無毒、不燃燒、對大部分物質不反應、價廉等優點，最為常用。在超臨界狀態下，CO2流體兼有氣液兩相的雙重特點，既具有與氣體相當的高擴散係數和低粘度，又具有與液體相近的密度和物質良好的溶解能力。其密度對溫度和壓力變化十分敏感，且與溶解能力在一定壓力範圍內成比例，所以可通過控制溫度和壓力改變物質的溶解度。
(二). 超臨界流體萃取的基本原理
超臨界流體萃取分離過程是利用超臨界流體的溶解能力與其密度的關係，即利用壓力和溫度對超臨界流體溶解能力的影響而進行的。當氣體處於超臨界狀態時, 成為性質介於液體和氣體之間的單一相態, 具有和液體相近的密度, 粘度雖高於氣體但明顯低於液體, 擴散係數為液體的10～100倍; 因此對物料有較好的滲透性和較強的溶解能力, 能夠將物料中某些成分提取出來。在超臨界狀態下，將超臨界流體與待分離的物質接觸，使其有選擇性地依次把極性大小、沸點高低和分子量大小的成分萃取出來。並且超臨界流體的密度和介電常數隨著密閉體系壓力的增加而增加, 極性增大, 利用程式升壓可將不同極性的成分進行分步提取。當然，對應各壓力範圍所得到的萃取物不可能是單一的，但可以通過控制條件得到最佳比例的混合成分，然後借助減壓、升溫的方法使超臨界流體變成普通氣體，被萃取物質則自動完全或基本析出，從而達到分離提純的目的，並將萃取分離兩過程合為一體，這就是超臨界流體萃取分離的基本原理。
超臨界CO2的溶解能力
超臨界狀態下，CO2對不同溶質的溶解能力差別很大，這與溶質的極性、沸點和分子量密切相關，一般來說由一下規律：1． 親脂性、低沸點成分可在低壓萃取(104Pa), 如揮發油、烴、酯等。
2． 化合物的極性基團越多，就越難萃取。
3． 化合物的分子量越高，越難萃取。
超臨界CO2的特點
超臨界CO2成為目前最常用的萃取劑，它具有以下特點：1．CO2臨界溫度為31.1℃，臨界壓力為7.2MPa，臨界條件容易達到。
2．CO2化學性質不活波，無色無味無毒，安全性好。
3．價格便宜，純度高，容易獲得。
因此，CO2特別適合天然產物有效成分的提取。
二、超臨界流體萃取的特點
1．萃取和分離合二為一，當飽含溶解物的二氧化碳超臨界流體流經分離器時，由於壓力下降使得CO2與萃取物迅速成為兩相（氣液分離）而立即分開，不存在物料的相變過程，不需回收溶劑, 操作方便；不僅萃取效率高，而且能耗較少，節約成本。 2．壓力和溫度都可以成為調節萃取過程的參數。臨界點附近，溫度壓力的微小變化，都會引起CO2密度顯著變化，從而引起待萃物的溶解度發生變化，可通過控制溫度或壓力的方法達到萃取目的。壓力固定，改變溫度可將物質分離；反之溫度固定，降低壓力使萃取物分離；因此工藝流程短、耗時少。對環境無污染，萃取流體可迴圈使用，真正實現生產過程綠色化。
3．萃取溫度低, CO2的臨界溫度為31.265℃ ,臨界壓力為 7.18MPa, 可以有效地防止熱敏性成分的氧化和逸散，完整保留生物活性，而且能把高沸點，低揮發渡、易熱解的物質在其沸點溫度以下萃取出來。
4. 臨界CO2 流體常態下是氣體, 無毒, 與萃取成分分離後, 完全沒有溶劑的殘留, 有效地避免了傳統提取條件下溶劑毒性的殘留。同時也防止了提取過程對人體的毒害和對環境的污染, 100%的純天然。
5．超臨界流體的極性可以改變, 一定溫度條件下, 只要改變壓力或加入適宜的夾帶劑即可提取不同極性的物質, 可選擇範圍廣。
三、超臨界流體萃取技術的應用
(一).超臨界流體技術在國內天然藥物研製中的應用
目前，國內外採用CO2超臨界萃取技術可利用的資源有：紫杉、黃芪、人參葉、大麻、香獐、青蒿草、銀杏葉、川貝草、桉葉、玫瑰花、樟樹葉、茉莉花、花椒、八角、桂花、生薑、大蒜、辣椒、桔柚皮、啤酒花、芒草、香茅草、鼠尾草、迷迭香、丁子香、豆蔻、沙棘、小麥、玉米、米糠、魚、煙草、茶葉、煤、廢油等。在超臨界流體技術中，超臨界流體萃取技術(Supercritical fluid extraction，SFE)與天然藥物現代化關係密切。SFE對非極性和中等極性成分的萃取，可克服傳統的萃取方法中因回收溶劑而致樣品損失和對環境的污染，尤其適用於對溫熱不穩定的揮發性化合物提取；對於極性偏大的化合物，可採用加入極性的夾帶劑如乙醇、甲醉等，改變其萃取範圍提高抽提率。
(二). 超臨界CO2萃取技術在中藥開發方面的優點
用超臨界CO2萃取技術進行中藥研究開發及產業化，和中藥傳統方法相比，具有許多獨特的優點： 1、二氧化碳的臨界溫度在31.2℃ ,能夠比較完好地保存中藥有效成分不被破壞或發生次生化, 尤其適合於那些對熱敏感性強、容易氧化分解的成分的提取。
2、流體的溶解能力與其密度的大小相關, 而溫度、壓力的微小變化會引起流體密度的大幅度變化, 從而影響其溶解能力。 所以可以通過調節操作壓力、溫度, 從而可減小雜質使中藥有效成分高度富集，產品外觀大為改善, 萃取效率高, 且無溶劑殘留。
3、根據中醫辨證論治理論, 中藥複方中有效成分是彼此制約、協同發揮作用的。超臨界二氧化碳萃取不是簡單地純化某一組分, 而是將有效成分進行選擇性的分離, 更有利於中藥複方優勢的發揮。
4. 超臨界CO2還可直接從單方或複方中藥中提取不同部位或直接提取浸膏進行藥理篩選，開發新藥，大大提高新藥篩選速度。同時，可以提取許多傳統法提不出來的物質，且較易從中藥中發現新成分，從而發現新的藥理藥性，開發新藥。
5、二氧化碳無毒、無害、不易燃易爆、粘度低 ,表面張力低、沸點低, 不易造成環境污染。
6、通過直接與ＧＣ、ＩＲ、ＭＳ、ＬＣ等聯用 ,客觀地反映提取物中有效成分的濃度,實現中藥提取與質量分析一體化。
7. 提取時間快、生產週期短。超臨界CO2提取（動態）迴圈一開始，分離便開始進行。一般提取10分鐘便有成分分離析出，2一4小時左右便可完全提取。同時，它不需濃縮等步驟，即使加入夾帶劑，也可通過分離功能除去或只是簡單濃縮。
8. 超臨界CO2萃取，操作參數容易控制，因此，有效成分及產品質量穩定。
9. 經藥理、臨床證明，超臨界CO2提取中藥，不僅工藝上優越，質量穩定且標準容易控制，而且其藥理、臨床效果能夠得到保證。
(三).超臨界流體技術在其他方面的應用
1. 在食品方面的應用
目前已經可以用超臨界二氧化碳從葵花籽、紅花籽、花生、小麥胚芽、可哥豆中提取油脂，這種方法比傳統的壓榨法的回收率高，而且不存在溶劑法的溶劑分離問題。
2. 在醫藥保健品方面的應用
在抗生素藥品生產中，傳統方法常使用丙酮、甲醇等有機溶劑，但要將溶劑完全除去，又不是要變質非常困難。若採用SCFE法則完全可符合要求。
另外，用SCFE法從銀杏葉中提取的銀杏黃酮，從魚的內臟，骨頭等提取的多烯不飽和脂肪酸（DHA，EPA），從沙棘籽提取的沙棘油，從蛋黃中提取的卵磷脂等對心腦血管疾病具有獨特的療效
3. 天然香精香料的提取
用超臨界萃取法萃取香料不僅可以有效地提取芳香組分，而且還可以提高產品純度，能保持其天然香味，如從桂花、茉莉花、菊花、梅花、米蘭花、玫瑰花中提取花香精，從胡椒、肉桂、薄荷提取香辛料，從芹菜籽、生薑，莞荽籽、茴香、砂仁、八角、孜然等原料中提取精油，不僅可以用作調味香料，而且一些精油還具有較高的藥用價值。啤酒花是啤酒釀造中不可缺少的添加物，具有獨特的香氣、清爽度和苦味。傳統方法生產的啤酒花浸膏不含或僅含少量的香精油，破壞了啤酒的風味，而且殘存的有機溶劑對人體有害。超臨界萃取技術為酒花浸膏的生產開闢了廣闊的前景。
4. 在化工方面的應用
在美國超臨界技術還用來製備液體燃料。以甲苯為萃取劑，在Pc=100atm, Tc=400-440℃條件下進行萃取，在SCF溶劑分子的擴散作用下，促進煤有機質發生深度的熱分解，能使三分之一的有機質轉化為液體產物。此外，從煤炭中還可以萃取硫等化工產品。
美國最近研製成功用超臨界二氧化碳既作反應劑又作萃取劑的新型乙酸製造工藝。俄羅斯、德國還把超臨界萃取法用於油料脫瀝青技術。
此外，朝臨界萃取還可以用於提取茶葉中的茶多酚；提取銀杏黃酮、內酯；提取桂花精和米糖油。資料來源：http://www.kaijin.cn/index/sfe1.htm
超臨界萃取 操作使用流程
Cosolvent pump Cosolvent pump總電源
CO2
pump
CO2 pump總電源
Column及 Oven外觀
物質物性計算查詢平台
http://www.ap1700.com/index.html
超臨界萃取的應用 作者 : 連培榮 孫傳家
http://ejournal.stpi.narl.org.tw/NSC_INDEX/Journal/EJ0001/9809/9809-04.pdf
「民以食為天」是自古以來不變的原則。生物體為了延續生命與活動，必須不斷地攝取養分來製造並儲存能量。食物的處理方式也由天然生食、熱火烹煮，發展至加工調味，近年來更以「健康取向」而再度回歸天然與營養的大前提。因此除供給衛生、安全與品質規格化的食品外，「健康」與「營養」的食品處理技術，更是食品工業必須追求與努力的方向。
當物質的溫度與壓力超越臨界溫度與臨界壓力時，其性質既近似氣相但非氣相、近似液相但也非液相，任何流體位處這區域中的都稱為超臨界流體。1962年，Zosel首次提出了超臨界萃取技術，用於脫除咖啡豆中咖啡因的工業化製程。從此，超臨界萃取技術就成為眾人矚目的新分離技術。
超臨界二氧化碳流體萃取技術不添加有機溶劑，且在低溫下操作，是屬於綠色環保製程。
綠色超臨界流體
超臨界流體（supercritical fluid, SCF）是指物質在習知的固相、液相與氣相三態外的第四相。固相有一定的形狀和體積；液相雖有一定的體積，卻無固定的形狀；氣相則無固定形狀，也無一定體積。以二氧化碳與水為例，在常壓（1大氣壓）下，可以使二氧化碳凝結成固態形成乾冰；也可使水氣化形成水蒸氣。
其他應用
理論上，任何一種物質在某壓力與溫度下都能有類似的相變化，變化前後是具有不同特性的相。每一物質也都有一個特徵壓力及溫度，稱為臨界壓力與臨界溫度。當其溫度與壓力超越臨界溫度與臨界壓力時，便不會有相變化，其性質既近似氣相但非氣相、近似液相但也非液相。因已超越了臨界點，所以稱這區域為超臨界區，任何流體位處這區域中的都稱為超臨界流體。
追溯超臨界流體的源起，遠在1822年就有科學家首次報導了物質的臨界現象。19世紀的化學家Mendeleevn曾針對高壓氣體的行為，有過詳盡的討論與研究。Andrews1962年，Zosel首次提出了超臨界萃取技術，用於脫除咖啡豆中咖啡因的工業化製程。從此，超臨界萃取技術就成為眾人矚目的新分離技術。
傳統天然食品、中草藥中有效成分的提取，多半採用溶劑或水蒸氣萃取的方法。
但由於溶劑殘留與高溫水蒸氣易破壞組成等缺點，往往使中草藥的功效與價值大打折扣。再者因採用水蒸氣萃取的方式，獲得的有效成分多是水溶性的，對於原料中富含的大量油溶物，卻未能有效率地獲得。
超臨界二氧化碳萃取技術不添加有機溶劑，且在低溫（高於二氧化碳臨界溫度攝氏31.1度以上）下操作，是屬於綠色環保製程。同時這種流體在超臨界狀態下對欲萃取的溶質具有良好的溶解能力，因此可以利用來提取目標物。
脂溶性成分的萃取
二氧化碳因為無極性的關係，在萃取標的物的選擇上特別適合脂溶性的萃取物，如天然色素的辣椒紅色素、葉黃素，螺旋藻中的β－胡蘿蔔素、茄紅素等。萃取紅辣椒，除天然紅色素外，同時可獲得辣椒鹼，這是抗腫瘤與鎮痛的有效成分；菊花、金盞花中的類胡蘿蔔素可廣泛應用在食品、化妝品與飼料添加工業中；螺旋藻含有大量β－胡蘿蔔素，是抗自由基的極佳原料；至於番茄中的茄紅素，則是極強的抗氧化物。
這些脂溶性營養素或藥物的萃取，傳統上多採用添加有機溶劑或高溫水萃的方式，其缺點除溶劑殘留與有效成分易遭破壞外，萃取率通常也不高。採用超臨界流體技術，可提升有效成分的產率達數倍至數十倍之多。
此外，天然香料因具有獨特、舒適與天然的香氣，人工不易合成。而高效率的超臨界流體萃取法，有別於傳統的壓榨法、水汽蒸餾法、揮發性溶劑氣提或吸附方式，可應用於芹菜籽、薑油、香茅油、茴香油、橘子花香、桂花、當歸精油、柑橘精油等的萃取或濃縮。
在保健食用油方面，因多數植物種子內含有大量油脂，傳統多以壓榨或溶劑萃取，但仍擺脫不了低得油率與有機溶劑殘留的重大缺失。若以超臨界流體萃取如大豆、花生、米糠、小麥胚芽、南瓜仔、葡萄仔、葵花仔或玉米胚芽，除可提高油脂的獲取率外，更因易於直接與二氧化碳分離，而省卻真空蒸餾提純分離的麻煩，又可節省能源。值得一提的是釀造啤
酒所需啤酒花的萃取，因超臨界流體萃取法獲得的α－酸產率，遠高於傳統有機溶劑萃取法，近年來在德國、美國、紐西蘭等國家已有商業化製程。
其他應用
超臨界流體在食品加工業上的應用，除了萃取技術外，還包括超臨界反應、超臨界色譜與超臨界微粉成形技術。超臨界狀態的流體性質特殊，具有在一般條件下化學反應所沒有的特點，例如降低活化能、增加反應速率、均相反應、降低催化劑活性、提高反應選擇性等，這些特性對於其在5反應與食品工業中的應用有極大助益。
超臨界色譜層析也廣泛應用在食品業、環保業與醫藥界。它的原理是在超臨界狀態下利用溶解能力的不同使混合物分離，由於食品工業的萃取物中常是多成分組成，對於要求高濃度成分的萃取，更適合應用這項技術。因分離快、效率高、靈敏度高、選擇性強、檢測溫度低與範圍大，這項技術更是環保與經濟的方法。
此外，食品粉體的微細化多採用高溫噴霧乾燥或研磨粉碎方法，以降低顆粒粒徑與增大比表面積。惟高溫易破壞食品活性，研磨過程中除產生高溫外，粒徑分布也不佳。
溶液超臨界快速膨脹法與超臨界抗溶劑法提供了另兩種在低溫、高壓下，可有效形成微
奈米顆粒粉體的技術。
隨著人們對健康的重視與生活品質要求的提升，食品市場已由「量」的需求提升為「質」的精進。超臨界二氧化碳萃取工業製程將可滿足綠色、環保、營養、大量製造的需要，在健康的前提下，發揮超臨界二氧化碳萃取技術的優點，提供更佳、更多的食品選擇。
超臨界流體
超臨界流體（英語：Supercritical fluid, SCF）是一種物質狀態，當物質在超過臨界溫度及臨界壓力以上，氣體與液體的性質會趨近於類似，最後會達成一個均勻相之流體現象。超臨界流體類似氣體具有可壓縮性，可以像氣體一樣發生瀉流，而且又兼具有類似液體的流動性，密度一般都介於0.1到1.0g/ml之間。
接近臨界點時，壓力或者溫度的小變化會導致密度發生很大變化，因此使得超臨界流體的許多特性可以被「精細調整」。超臨界流體適合作為工業和實驗室過程中的溶劑，而且可以取代許多有機溶劑。二氧化碳和水是最常用的超臨界流體，分別被用於脫除咖啡因和發電。
特性[編輯]
總體而言，超臨界流體的屬性介於氣體和液體之間。在表1中，顯示一些常用作超臨界流體的化合物之臨界性質。
| 物質 | 分子質量 | 臨界溫度 | 臨界壓力 | 臨界密度 |
|---|---|---|---|---|
| 克/摩爾 | K | 百萬帕（標準大氣壓） | g/cm3 | |
| 二氧化碳（CO2） | 44.01 | 304.1 | 7.38 (72.8) | 0.469 |
| 水（H2O，依IAPWS資料） | 18.015 | 647.096 | 22.064 (217.755) | 0.322 |
| 甲烷（CH4） | 16.04 | 190.4 | 4.60 (45.4) | 0.162 |
| 乙烷（C2H6） | 30.07 | 305.3 | 4.87 (48.1) | 0.203 |
| 丙烷（C3H8） | 44.09 | 369.8 | 4.25 (41.9) | 0.217 |
| 乙烯（C2H4） | 28.05 | 282.4 | 5.04 (49.7) | 0.215 |
| 丙烯（C3H6） | 42.08 | 364.9 | 4.60 (45.4) | 0.232 |
| 甲醇（CH3OH） | 32.04 | 512.6 | 8.09 (79.8) | 0.272 |
| 乙醇（C2H5OH） | 46.07 | 513.9 | 6.14 (60.6) | 0.276 |
| 丙酮（C3H6O） | 58.08 | 508.1 | 4.70 (46.4) | 0.278 |
| 密度（kg/m3） | 粘度（µPa∙s） | 擴散係數（mm²/s） | |
|---|---|---|---|
| 氣體 | 1 | 10 | 1–10 |
| 超臨界流體 | 100–1000 | 50–100 | 0.01–0.1 |
| 液體 | 1000 | 500–1000 | 0.001 |
在超臨界流體中沒有液體及氣體之間的相界限，因此不存在表面張力，藉由改變流體的壓力和溫度，可以微調超臨界流體的特性，使其更類似液體或是氣體。物質在流體中的溶解度即為重要特性之一，在固定溫度條件下，溶解度會隨流體密度增加而增加。由於密度也是隨壓力增加而增加，因此在壓力增加時，溶解度也會增加。溶解度和溫度的關係比較複雜，在固定密度條件下，溶解度會隨溫度增加而增加，但靠近臨界點時，溫度輕微的增加會造成密度的大幅下降。因此靠近臨界點時，隨著溫度上昇，溶解度會先下降，然後再上昇[2]。
- Tc(mix) = （A的莫耳分率）x A的Tc + （B的莫耳分率）x B的Tc
相圖
圖1是二氧化碳的相圖，在壓力-溫度的相圖中，液態和氣態為不同的二相，但若超過臨界點，液態和氣態的相態都消失了，變成單一相態的超臨界流體。圖2是二氧化碳密度-壓力的相圖，其中也可以看到類似的現象，當溫度遠低於臨界溫度280K時，隨著壓力的增加，氣體會被壓縮，最後（約40巴壓力時）會凝結成密度高很多的液體，因此相圖中有表示不連續的垂直虛線。此系統包括高密度的液體及低密度的氣體，二者達到平衡狀態。隨著溫度的昇高，氣體的密度會增加，而液體的密度會減少。在臨界點304.1 K及7.38 MPa（73.8 bar）時，液體和氣體的密度相同，因此變成一均勻相。
溫度高於臨界溫度的氣體無法單純用加壓的方式液化。若溫度略高於臨界溫度（310K），壓力在臨界壓力附近時，密度對壓力的曲線幾乎是垂直線，因此微小的壓力變化就會使超臨界流體的密度有很大的改變。像黏度、相對電容率及溶劑強度等物理量都和密度有關，在臨界點附近這些物理量也會隨壓力有很大的變化。在溫度更高時，超臨界流體的行為開始類似氣體，當溫度到400K時，隨著壓力的變化，密度幾乎呈線性的變化。
許多壓縮氣體其實都是超臨界流體。例如氮的臨界點是126.2 K（- 147 °C）及3.4 MPa（34巴），因此若壓力容器中的氮氣壓力及溫度大於臨界點，氮氣就已變為超臨界流體。在室溫下，氮氣和氧氣的溫度遠高於臨界點，因此其特性類似氣體。不過這些氣體除非冷卻到其臨界溫度以下，否則是無法液化的。
自然界的超臨界流體[編輯]
海底火山
海底火山常見於海底的地表。有些在較淺海域的海底活火山會釋放蒸汽及岩石碎片，而且噴出至較海平面高很多的高度。但許多海底火山在很深的海域，巨大的海水壓力使蒸汽和氣體無法爆炸性釋放。例如深度超過3000公尺的海域，其壓力到300個大氣壓，已超過臨界壓力的218大氣壓，而且噴口的水溫也會超過攝氏375度，因此噴口最熱的水會變成超臨界流體。
行星大氣
金星大氣層含有96.5％的二氧化碳和3.5％的氮。金星表面壓力為9.3兆帕（93巴），表面溫度為735 K，壓力及溫度都高於主要成分的臨界點，因此使金星表面大氣成為超臨界流體。
太陽系中的氣態巨行星內部大氣的主要成分是氫與氦，其溫度遠遠高於臨界點。木星和土星的大氣，在星球表面為氣態，往星球內部逐漸變為液體。但海王星和天王星上，這種轉變還不太為人所了解。太陽系外行星巨蟹座55e和格利澤876d的理論模型，二者都沉積了以超臨界水形式存在的海洋，底部是一層高壓冰。
用途
超臨界流體萃取
因為超臨界流體具有低粘度和高擴散係數，因此相較於一般的液體萃取，超臨界流體萃取可以有較快的萃取速度。藉由調整超臨界流體的密度，可以進行選擇性的萃取，而且在不加壓的情形下，超臨界流體會蒸發，殘留溶劑的量非常少，甚至沒有殘留。二氧化碳是最常用的超臨界流體溶劑，大量用在生咖啡豆的去咖啡因製程，或是在啤酒製造中用來萃取啤酒花中的成份[4]，或是從植物中提煉精油及藥品。許多實驗室的測試方法已將超臨界流體萃取作為萃取的方式之一，取代使用傳統溶劑的萃取法[5][6][7]。
超臨界流體分解
利用超臨界水可氣化生物質的特性，可以進行生物質的分解。[8] 這種生物質的氣化可以用來製造烴類燃料，用在高效的燃燒裝置中，或用於產生燃料電池所需要的氫氣。在後者的應用，由於在水蒸氣轉化過程中，水也可以參與反應，提供氫原子，因此氫氣產量可以遠高於生物質中的氫含量。
乾洗
超臨界二氧化碳可以代替乾洗中的四氟乙烯等傳統有機溶劑，傳統溶劑會污染環境，而超臨界二氧化碳溶劑對環境友好，對健康無害，易於循環利用。超臨界二氧化碳用於乾洗的一缺點是，泄壓過程中會對鈕扣、拉鏈等造成損害。[9] 溶於超臨界二氧化碳的清潔劑可以提高超臨界二氧化碳的溶解能力。[10]
超臨界流體色譜
超臨界流體色譜兼有氣相色譜和高效液相色譜的優點。超臨界流體色譜可以分析易揮發和熱不穩定的分析物（氣相色譜無法做到），還可以分析火焰離子化檢測器（液相色譜無法做到），超臨界流體色譜另外一個優點是能夠產生比較窄的峰。不過實務上超臨界流體色譜還不能完全取代廣泛使用的氣相色譜和液相色譜，只有在像手性分離及高分子量碳水化合物分析才會使用超臨界流體色譜[11]。 製造業上已經有了模擬移動床裝置。[12] 最終產物的純度非常高，但成本也非常高，只適用於製備如藥物等高價值的材料。
化學反應[編輯]
改變反應溶劑的條件，可以使反應體系為均勻相，便於反應進行，或者使體系發生相分離，以便分離反應產物。快速擴散能加快擴散控制型反應的進行。溫度及壓力可以調整反應依特定的反應路徑進行，以產生特定的手性異構物[13]。超臨界流體對環境的影響也比傳統的有機溶劑要小。
製備藥物共晶
超臨界流體是製備活性藥物成分的新異晶體結構——藥物共晶的新介質。藥物共晶粒子可以通過超臨界流體技術一步合成，這是傳統方法很難甚至不可能做到的。超臨界流體的多種性質（如超臨界二氧化碳強溶解性、抗溶劑效應、霧化增強）可用於製備純的和乾燥的新藥物共晶——由活性藥物成分、由一種或多種晶格構象異構體組成的結晶分子絡合物。[14][15]
製備奈米和微米粒子
製備窄分布粒徑的小粒子是製藥業和其他工業技術上非常重要的過程。應用超臨界流體可以有多種方法使溶質快速超過飽和點，比如通過稀釋、減壓，或二者兼而用之。這些過程在超臨界流體里要比在通常的液體里發生得更快，使成核或失穩相分離壓過晶體生長，產生非常小的、粒徑均勻的粒子。超臨界流體可以制出粒徑大小在5—2000奈米範圍內的粒子[16]。
超臨界乾燥
超臨界乾燥是一種去除溶劑並且不引起表面張力效應的方法。隨著液體的蒸發，表面張力會拖曳固體中的小結構，造成固體扭曲或收縮。在超臨界條件下，不存在表面張力，清除超臨界流體不會影響固體形狀。超臨界乾燥用於製造氣凝膠，乾燥一些易被破壞的材料，如考古樣品或是用於電子顯微鏡實驗的生物樣品。
超臨界水氧化
超臨界水氧化以超臨界水作為介質，氧化危險廢物和清除有毒燃燒產物。
超臨界流體發電
熱機的熱效率和高低溫熱源之間的溫度差有關。若要調高發電廠的效率就需要調高工作溫度。若用超臨界的水做為工作流體，現在的技術可提昇熱機效率，由非臨界條件下的39%提高到45%。[17] 超臨界水反應爐是一種很有發展性的核系統，也可以依類似原理提高熱效率，核系統中也可以使用超臨界二氧化碳，有類似的效果。[18] 燃煤的超臨界蒸汽發電機已經非常常見，比傳統的火電廠效率提高很多。
歷史
1822年時法國卡尼亞爾·德·拉·圖爾男爵在進行實驗時發現超臨界流體的特性，他將炮管密封，其中加入不同溫度的流體，再放入燧石的小球，球在炮管中滾動時會有聲音的不連續變化，但當溫度超過臨界溫度時，聲音的不連續變化消失了，炮管的流體中液體和氣體的密度變得相同，變成一個超臨界流體的相，因此也沒有二相之間的相界限[19]。
參看
參考資料
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外部連結
- Handy calculator for density, enthalpy, entropy and other thermodynamic data of supercritical CO2
- Food Product Design
- CO2 as a natural refrigerant - FAQs
- animated presentation describing what a supercritical fluid is
- NewScientist Environment FOUND:The hottest water on Earth
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