超臨界法貴金屬

1. 超臨界流體萃取的優點

用超臨界萃取方法提取天然產物時，一般用CO2作萃取劑。這是因為：
a) 臨界溫度和臨界壓力低（Tc=31.1℃，Pc=7.38MPa)，操作條件溫和，對有效成分的破壞少，因此特別適合於處理高沸點熱敏性物質，如香精、香料、油脂、維生素等；
b)CO2可看作是與水相似的無毒、廉價的有機溶劑；
c)CO2在使用過程中穩定、無毒、不燃燒、安全、不污染環境，且可避免產品的氧化：
d)CO2的萃取物中不含硝酸鹽和有害的重金屬，並且無有害溶劑的殘留；
e）在超臨界CO2萃取時，被萃取的物質通過降低壓力，或升高溫度即可析出，不必經過反復萃取操作，所以超臨界CO2萃取流程簡單。
因此超臨界CO2萃取特別適合於對生物、食品、化妝品和葯物等的提取和純化。

2. 世界上什麼貴金屬最昂貴

世界上最貴的金屬是鐦,每克1千萬美元,比金貴50多萬倍。

鐦(Cf)
在1944—1949年這超鈾元素發現過程中五年的現默期中，科學家
們通過辛勤的工作，克服重重困難，為Cm(鋦)後的超軸元素發現做好了
以下工作：
首先，克服了鎇(Am)和鋦(Cr)的分離障礙使得能製得足夠量的兩
種元素，以提供所需的鎇靶和鋦靶。其次，經過仔細推敲，和詳細計
算，為以後元素做好了理論計算和估計了合成各種核素的放射性變情況
和可能的半衰期。另外，還准備好了硬體設備，即完善了熱實驗室，使
工作人員安全有了保障。
在上述各條件准備充分以後，1949年底，發現了錇(Bk)。在緊接
著的1950年1—2月間，湯普森(S.G，Thompson)，小斯特里特(K.Street)
喬索(A.Ghiorso)和西博格(G.T.Seaborg)在加利福尼亞的勞倫斯輻射
實驗室，用迥旋加速器加速的氦核轟擊百萬分之幾克的鋦—242(242Cm)
靶；得到質量數為244的98號元素的同位素，實現了計算過的核反應，
Cm(α，αn)→98為了紀念加利福尼亞州(California)和加利福
尼亞大學，他們將此新元素命名為鐦Californiam，而且，98號元素又
是稀士元素鏑(Dy)(來源於古希臘語中的「dysprositos」意為「難以
達到」)的類似元素，在上一世紀，要到達加利福尼亞的困難與從稀土
混合物中提取鏑(Dy)一樣困難。中文音譯做「鐦」，元素符號為Cf(讀
作開)。
首先製得的鐦(Cf)的同位素是244Cf，所進行的核反應是
242Cm(α，αn)→244Cf。目前已知鐦的同位素有18種，質量數為
239—256。其中壽命最長的是251Cf，(半衰期為898年)，但最重要的是
249Cf，(半衰期為352年)，和252Cf(半衰期為2.638年)。這一元素的
輕同位素是用多電荷離子轟擊鈾對按下列反應生成，238u(12c，5n)
245Cf，238u(12c,4n)246Cf。放射性純的249Cf是由249Bk的β衰變生成，
可稱量的該同位素在科學研究上很重要，因為它的半衰期較長，自發
裂變幾率小。252Cf是一種很有前途的核系。它有3.2%經自發裂變而衰變；
1mg252Cf每秒約放出2.34×109個中子，因此足夠量的252Cf便是有用的中
子源。
251Cf雖是半衰期長達898年的鐦(Cf)的可稱量同位素，但由於它具
有很高的中子俘獲截面和裂變截面，在反應堆中很快就燃耗掉了，故不
能經照射而生成純的251Cf。最重的鐦(Cf)的同位素是254Cf，可由熱核
爆炸經中子俘獲而得，但它的衰變方式幾乎只有自發裂變(達99.7%)。
鐦的最有用途的同位素是252Cf，它除了是可用於中子活化分析(特
別是在線中子活化分析的很有價值的中子源以外，還有就地生產短壽命
核素，中子照相以及治療癌症等功能。249Cf和251Cf，有較長的半衰
期，其中以249Cf較適合於化學研究之用；另外，它們的熱中子裂變截
面很大，臨界質量很小，分別為32克和10g，因此在核物理中頗受重
視。
鐦的產量很小，這也是鐦為最貴金屬的原因。從1950年發現，直到
1958年才得到了可稱量的鐦。在1971年，科學家們才製得純鐦金屬。而
到了1975年，全世界才大約有1克的鐦。可見鐦是多麼難以製得。

3. 臨界-超臨界流體在小秦嶺-熊耳山地區金礦成礦中的作用

（1）超臨界流體及其成礦作用

超臨界流體是指處於臨界溫度（Tc）、臨界壓力（pc）和臨界密度（ρc）之上的流體。超臨界現象是英國的ThomasAndews於1869年最早發現的（AndrewsT，1869）。1879年化學家漢內（Genley）發現某些金屬鹵化物在非臨界狀態的流體中溶解度很低，溶劑達到臨界狀態時溶解度大量增加而很快溶解（GannyJ.B.等，1879）。從此，人們把這種超臨界狀態稱為「物質的第四態」，引起自然科學家的關注和濃厚的研究興趣，並應用於不同的研究領域。超臨界流體是一種可壓縮的高密度流體。超臨界流體分子間力很小，類似氣體，但密度很大，接近流體，是一種氣液不分、沒有相界面狀態的流體，因而也沒有相際效應，其溶解能力、萃取能力大大提高。超臨界流體的黏度是液體的1%，擴散系數是液體的100倍，因而具有良好的傳導特性（董建軍等，1999）。尤其在臨界點附近，溫度和壓力的微小變化會引起超臨界流體密度發生很大變化。部分物質的超臨界參數與氣體、超臨界流體和液體的物理參數列在表6-3至6-5中。

表6-3 部分物質的超臨界參數

表6-4 部分流體的臨界密度

表6-5 超臨界流體與氣體、液體部分物理參數比較

20世紀60年代以後發現超臨界狀態流體對高沸點難揮發的物質和一般難以溶解的物質具有驚人的溶解能力（施立達，1987），且超臨界流體比一般的氣水熱液有更高的溶解性、滲透性和流動性，因而對成礦無疑會發生巨大的促進作用。塗光熾認為有的礦產超常堆積可能就與超臨界流體的活動有關。地幔流體GACONS在地幔的熱力條件下呈超臨界狀態存在和遷移，當上升到地殼的淺部時，產生絕熱、減壓沸騰和劇烈的化學反應，這就是成礦熱液作用的開始（羅銘玖等，1995）。

流體對成礦具有非常重要的主導效應，尤其流體大規模的聚集和循環，控制著世界上許多大型-超大型礦床（或密集區）的形成，流體特別是下地殼和地幔的臨界-超臨界流體對成礦更具有重要的作用（杜樂天，1996）。根據目前對地球內部溫度和壓力的估算結果，地球深部流體及地幔流體均處於超臨界態（溫志堅等，2002），所以超臨界流體包裹體是了解和說明深部流體的重要方法和途徑。大量研究結果揭示出深部地幔流體的成分以G₂O和CO₂為主，並含有少量的CO、G₂、F、Cl、G₂S等揮發分及一些常量、微量元素和熔體。這樣超臨界流體在地球深部，尤其是地幔中的地質活動作用進程中，將直接關繫到金屬元素的成礦作用。實驗研究證實，超臨界流體中，金的溶解度比估計值高出許多，可高達1180×10^-6（LoucksR.R.等，1999）。超臨界水體系中，由於水的介電常數很小，以及NaCl離解度降低，水分子中（OG）^-以及、NaCl⁺、等都可以與金屬離子形成聚集體形式遷移（盧欣祥等，2002；杜樂天，1996；Loucks R.R.等，1999；張榮華等，2000a）。超臨界水體系臨界點附近，由於溫度壓力變化引起流體體系嚴重「失衡」，可能就是許多地區成礦元素巨量堆積的原因，因此臨界點附近物化能的巨大改變，可以導致成礦元素遷移失去必要的支撐條件，從而發生大規模的金屬演變和富集，並可導致不同成礦元素因地球化學性質的差異而在不同的岩性部位、不同期次成礦作用中形成多金屬元素礦體。研究還證實，在超臨界點附近，當溫度和壓力稍微變化時，流體的密度、黏度、擴散系數和極性等物性，由接近氣態向液態發生連續變化。經過長期地質作用過程形成的富含成礦元素的流體，從元素在流體中的穩定遷移狀態轉向成礦元素的沉澱富集狀態，而低於這個臨界點的流體的溫度和壓力，也會逐漸降低。由不同物質組成的不同鹽度體系的超臨界流體的臨界溫度和臨界壓力是不同的（高鹽度體系的臨界點溫度要高出許多，如5%鹽度的超臨界流體，溫度＞1000℃）（張榮華等，2000a，2000b）。在不同成礦溫度階段形成不同的元素組成礦床，同一成礦元素在不同的成礦階段有不同的沉澱堆積。

成礦脈石礦物（如石英）中的臨界包裹體，是成礦流體處於臨界或超臨界狀態下被捕獲形成的。因而它能准確地提供成礦信息，只需測定出它的臨界均一溫度，便可以從有關體系的相圖上解析出體系的壓力、鹽度、密度、組分及所處的熱力學狀態等重要參數（施立達，1987）。

（2）小秦嶺-熊耳山地區成礦臨界流體包裹體特徵

綜合本文和其他研究者的成果，根據成礦流體包裹體特徵以及其形成的溫度、壓力、密度進行分析，認為熊耳山-小秦嶺地區金礦成礦流體屬超臨界流體。

石英脈型金礦 小秦嶺文峪-東闖石英脈型金礦中與成礦有關的黃鐵絹英岩、蝕變混合岩等蝕變岩中的石英（石英網脈）流體包裹體13個樣品中，取得包裹體結果19個，獲得臨界包裹體4個，這些臨界包裹體都形成於與成礦關系極為密切的黃鐵絹英岩內的石英中。流體包裹體均為富合CO₂的氣液包體和CO₂包裹體。臨界包裹體的均一溫度為238～305℃，平均值為279.5℃，大大小於純水的臨界溫度（374.2℃），是因文峪-東闖金礦成礦流體是富含CO₂的低鹽度臨界或超臨界流體所致。該礦床的臨界包裹體均一溫度低於山東招掖地區玲瓏、焦家、郭家嶺金礦床的均一溫度，後者為340～360℃，平均347℃，其原因是山東招掖地區金礦與文峪-東闖金礦流體相比較，為相對貧CO₂的臨界超臨界流體（張榮華等，2000b）。將石英脈金礦成礦包裹體資料投在CO₂-G₂O包裹體均一溫度-成分圖中（圖6-2），可以看出，成礦早期（Ⅰ）包裹體絕大部分為超臨界流體；主成礦期（Ⅱ-1，Ⅱ-2）少數為超臨界包裹體，絕大部分投點於臨界線附近；成礦晚期（III）包裹體也位於臨界線附近，這是由於Ⅱ-Ⅲ成礦階段溫壓條件降低造成的，進一步說明成礦流體由深部上來時為超臨界流體，而在地殼淺部構造有利部位已變成了非超臨界流體。圖6-2所示含6%NaCl的G₂O-CO₂流體兩相區間最高溫度達403℃。一種含少量CO₂的中等鹽水溶液與含少量G₂O的富CO₂流體共存可以用低鹽度的G₂O-CO₂流體發生不混溶來解釋，而一種高鹽度的富水流體可以通過一種中-低鹽度的G₂O-CO₂液體發生不混溶產生，因為幾乎所有鹽類將分餾到富G₂O液相中，這就可以解釋所見到的含固相的CO₂-G₂O包裹體（BowersT.S.等，1983；沈昆等，2000）。

圖6-2 小秦嶺石英脈型金礦不同成礦階段CO₂-G₂O包裹體均一溫度-成分圖

上宮蝕變岩型金礦 上宮金礦是熊耳山地區有代表性的一個大型蝕變岩型金礦，成礦包裹體研究結果證明，上宮金礦有兩種類型成礦流體、含CO₂流體和水溶液流體。從顯微測溫獲得的熱液組分來看，水溶液流體是從含CO₂流體演化而來，它們分別屬第一成礦階段和第二成礦階段。由第一成礦階段到第二成礦階段，CO₂的密度發生了變化，自0.942～0.790g/cm³減小為0.746～0.690g/cm³，計算獲得的成礦第一和第二階段的壓力分別為285～205MPa和160～103MPa，在Bowersetal（1983）的G₂O-CO₂-NaCl相圖上獲得均一溫度為340℃左右、鹽度為8%的G2O-CO2流體，其CO2摩爾分數約為0.18～0.24。該熱液在200MPa左右條件下已接近為臨界流體，因而第一成礦階段的CO₂包裹體是在近於臨界條件下被捕獲的，無需壓力校正，捕獲的溫度為365～300℃，可以代表捕獲時溫度條件，捕獲壓力為285～200MPa。成礦第二階段形成的包裹體獲得捕獲壓力為160～100MPa，經過壓力校正後，獲得該階段被捕獲時的溫度為325～240℃，它代表了上宮金礦沉澱溫度范圍（范宏瑞等，2000）。由此看來，上宮蝕變岩型金礦的成礦流體也應為深部來源的超臨界流體。

祁雨溝爆破角礫岩型金礦 該礦床流體包裹體有氣相包裹體、液相包裹體、氣-液相包裹體、多相包裹體和CO₂包裹體五種類型。成礦早期階段包裹體為氣相、氣-液及多相包裹體，均一溫度為368～476℃；中期成礦階段，主要為氣-液相包裹體，均一溫度為310～390℃；成礦晚期階段為液相包裹體和少量的氣-液相包裹體，均一溫度可分200～289℃與109～200℃兩個區間。從爆破角礫岩體下部往上同一成礦階段成礦流體溫度有逐漸降低趨勢，表明成礦流體來自深部，在成礦角礫岩中部出現低密度與高密度共生的包裹體（V和S共生、V與V-L共生）。其均一溫度非常接近沸騰包裹體，根據測溫結果顯示成礦沸騰溫度為333～410℃。早期階段到中期階段，成礦流體鹽度從31%～42%（w（NaCl），下同）（含子礦物包裹體），迅速降至7%～10%（氣-液包裹體）、5%～6%（液相包裹體）（范宏瑞等，2000）。根據CO₂-G₂O相圖（Bowets，1983，1981）、p-T圖解（Burrows，1986），可判定祁雨溝金礦床沸騰包裹體屬臨界-超臨界流體包裹體，金的成礦與含金流體的減壓沸騰密切相關。

（3）超臨界流體在小秦嶺-熊耳山地區金成礦中的意義

地幔深處的超臨界流體，在地幔熱柱的作用下，上升到地殼淺部，當溫度或壓力降到成礦流體的臨界值時，流體的溶解度會突然降低，流體溶解的成礦元素會大量析出而成礦。熊耳山-小秦嶺地區早期成礦階段形成的工業礦體（或礦化）應是此時形成的。如果成礦包裹體中沒有發現臨界包裹體或者只有少量的臨界包裹體（如小秦嶺文峪-東闖金礦床的成礦流體臨界流體包裹體只佔20%左右），這並不意味著超臨界包裹體沒有發生過，只是因超臨界流體在地殼淺部成礦構造中由於降溫減壓變成了非超臨界流體的結果，其主要與金成礦的地球化學性質有關。

金的地球化學性質介於十分活潑的Gg、Sb、As、U和較穩定的Ag、Cu、Pb、Zn之間，因而中國金礦床多見兩種元素組合，即Au-Ag-Cu-Pb-Zn與Au-Sb-As-Gg-U，而溫度又是決定元素組合的重要因素（塗光熾，1989）。小秦嶺-熊耳山地區金礦床成礦元素組合特徵更接近於Au-Ag-Cu-Pb-Zn組合。由於金的元素地球化學性質比較活潑，加之本區在中生代地殼運動又比較強烈，金的成礦必然與地殼構造運動相伴隨，或在強烈地殼運動稍後成礦，隨深部的超臨界流體由深部向淺部遷移，p-T下降至成礦流體臨界值時，流體的溶解度會突然降低，流體中溶解的成礦元素會大量沉澱，這樣金的成礦必然在地殼淺部的構造有利部位發生。這主要因為金礦在地殼深處形成時是高溫、高壓的地幔型超臨界流體，在向淺部運移時演化成了中低溫的非臨界流體。這也就是金礦床主成礦期包裹體只有少量是臨界-超臨界包裹體，而大部分是非超臨界包裹體之原因。

小秦嶺文峪-東闖石英脈型金礦床、熊耳山地區的上宮蝕變岩型金礦、祁雨溝爆破角礫岩型金礦是豫西地區三個不同類型的具有代表性的大型金礦床，雖然它們成礦類型不同，但其成礦流體特徵具有驚人的相似性，都屬於G₂O-CO₂-NaCl（KCl）臨界-超臨界流體系統。流體包裹體的C、G、O、S、Pb穩定同位素測定結果都得出這一流體屬深源地幔流體特徵（尉向東、盧欣祥等，1998），推測流體是在高溫高壓下形成的超臨界流體。以上三類礦床中臨界-超臨界包裹體的發現又從另一個側面證明了金礦的成礦流體屬深源地幔超臨界流體。金的這種超臨界流體由深→淺，由高溫、高壓→低溫、低壓而演化的成礦作用，可稱謂金的深源（幔源）淺成成礦作用，金礦床的其他一些成礦特徵都由此決定。正因為金的成礦流體來自深部地幔，就不會有什麼礦源層，因而對賦礦岩石就沒有明顯的選擇性，也就決定了金礦床必然伴隨著明顯的構造控製作用。由於超臨界流體具有溶解性高、滲透性強的特點，所以更易進行流體-岩石的反應，並成為熊耳山蝕變岩型金礦沉澱成礦的主要原因。

4. 超超臨界的概念是什麼

你指的是什麼事情的超臨界？ 從金屬材料的使用到氣體超壓的爆破，從身體的吃嘛嘛香到病入膏肓，其中都有一個超臨界的問題。
從身體講，亞健康到病態之間存在一個超臨界問題。
從水的加熱和壓力之間也存在一個超臨界問題。
從金屬的拉伸強度和金屬的晶體合金結構也存在一個超臨界問題。
所以，你要理解這個概念，必須具體問題具體分析。

5. 介紹一下鈾這種金屬

鈾是一種帶有銀白色光澤的金屬，比銅稍軟，具有很好的延展性，很純的鈾能拉成直徑0.35毫米的細絲或展成厚度0.1毫米的薄箔。鈾的比重很大，與黃金差不多，每立方厘米約重19克，象接力棒那樣的一根鈾棒，竟有十來公斤重。

鈾的化學性質很活潑，易與大多數非金屬元素發生反應。塊狀的金屬鈾暴露在空氣中時，表面被氧化層覆蓋而失去光澤。粉末狀鈾於室溫下，在空氣中，甚至在水中就會自燃。美國用貧化鈾製造的一種高效的燃燒穿甲彈—「貧鈾彈」，能燒穿30厘米厚的裝甲錒板，「貧鈾彈」利用的就是鈾極重而又易燃這兩種性質。

鈾元素在自然界的分布相當廣泛，地殼中鈾的平均含量約為百萬分之2.5，即平均每噸地殼物質中約含2.5克鈾，這比鎢、汞、金、銀等元素的含量還高。鈾在各種岩石中的含量很不均勻。例如在花崗岩中的含量就要高些，平均每噸含3.5克鈾。依此推算，一立方公里的花崗岩就會含有約一萬噸鈾。海水中鈾的濃度相當低，每噸海水平均只含3.3毫克鈾，但由於海水總量極大，且從水中提取有其方便之處，所以目前不少國家，特別是那些缺少鈾礦資源的國家，正在探索海水提鈾的方法。

由於鈾的化學性質很活潑，所以自然界不存在游離的金屬鈾，它總是以化合狀態存在著。已知的鈾礦物有一百七十多種，但具有工業開采價值的鈾礦只有二、三十種，其中最重要的有瀝青鈾礦(主要成分為八氧化三鈾)、品質鈾礦(二氧化鈾)、鈾石和鈾黑等。很多的鈾礦物都呈黃色、綠色或黃綠色。有些鈾礦物在紫外線下能發出強烈的熒光，我們還記得，正是鈾礦物(鈾化合物)這種發熒光的特性，才導致了放射性現象的發現。

6. 超臨界流體萃取技術的基本原理,工藝流程,基本特點及主要影響因素

超臨界流體(SCF)的特性
超臨界流體(SCF)是指物體處於其臨界溫度(Tc)和臨界壓力(Pc)以上狀態時,向該狀態氣體加壓,氣體不會液化,只是密度增大,具有類似液體的性質,同時還保留氣體的性能.
超臨界流體兼具氣體和液體的優點,其密度接近於液體,溶解能力較強,而黏度與氣體相近,擴散系數遠大於一般的液體,有利於傳質.另外,超臨界流體具有零表面張力,很容易滲透擴散到被萃取物的微孔內.因此,超臨界流體具有良好的溶解和傳質特性,能與萃取物很快地達到傳質平衡,實現物質的有效分離.
超臨界流體萃取分離的原理
超臨界流體萃取分離過程是利用其溶解能力與密度的關系,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.在超臨界狀態下,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、沸點高低和分子質量大小的不同成分萃取出來.然後藉助減壓、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,並將萃取分離的兩個過程合為一體.
超臨界流體萃取的溶劑
超臨界流體萃取過程能否有效地分離產物或除去雜質,關鍵是萃取中使用的溶劑必須具有良好的選擇性.目前研究的超臨界流體種類很多,主要有二氧化碳、水、甲苯、甲醇、乙烯、乙烷、丙烷、丙酮和氨等.近年來主要還是以使用二氧化碳超臨界流體居多,因為二氧化碳的臨界狀態易達到,它的臨界溫度(Tc=30.98℃) 接近室溫,臨界壓力(Pc=7.377 MPa)也不高,具有很好的擴散性能,較低的表面張力,且無毒、無味、不易燃、價廉、易精製等特點,這些特性對熱敏性易氧化的天然產品更具吸引力
超臨界流體萃取主要特點
超臨界流體技術在萃取和精餾過程中,作為常規分離方法的替代,有許多潛在的應用前景.其優勢特點是：
（1）使用SFE是最干凈的提取方法,由於全過程不用有機溶劑,因此萃取物絕無殘留的溶劑物質,從而防止了提取過程中對人體有害物的存在和對環境的污染,保證了100%的純天然性；
（2）萃取和分離合二為一,當飽和的溶解物的CO2流體進入分離器時,由於壓力的下降或溫度的變化,使得CO2與萃取物迅速成為兩相（氣液分離）而立即分開,不僅萃取的效率高而且能耗較少,提高了生產效率也降低了費用成本；
（3）超臨界萃取可以在接近室溫(35～40℃)及CO2氣體籠罩下進行提取,有效地防止了熱敏性物質的氧化和逸散.
（4）CO2是一種不活潑的氣體,萃取過程中不發生化學反應,且屬於不燃性氣體,無味、無臭、無毒、安全性非常好；
（5）CO2氣體價格便宜,純度高,容易製取,且在生產中可以重復循環使用,從而有效地降低了成本；
（6）壓力和溫度都可以成為調節萃取過程的參數,通過改變溫度和壓力達到萃取的目的,壓力固定通過改變溫度也同樣可以將物質分離開來；反之,將溫度固定,通過降低壓力使萃取物分離,因此工藝簡單容易掌握,而且萃取的速度快.
超臨界流體萃取過程的主要影響因素
(1)萃取壓力的影響
萃取壓力是SFE最重要的參數之一,萃取溫度一定時,壓力增大,流體密度增大,溶劑強度增強,溶劑的溶解度就增大.對於不同的物質,其萃取壓力有很大的不同.
(2)萃取溫度的影響
溫度對超臨界流體溶解能力影響比較復雜,在一定壓力下,升高溫度被萃取物揮發性增加,這樣就增加了被萃取物在超臨界氣相中的濃度,從而使萃取量增大；但另一方面,溫度升高,超臨界流體密度降低,從而使化學組分溶解度減小,導致萃取數減少.因此,在選擇萃取溫度時要綜合這兩個因素考慮.
(3)萃取粒度的影響
粒度大小可影響提取回收率,減小樣品粒度,可增加固體與溶劑的接觸面積,從而使萃取速度提高.不過,粒度如過小、過細,不僅會嚴重堵塞篩孔,造成萃取器出口過濾網的堵塞.
(4)CO2流量的影響
CO2的流量的變化對超臨界萃取有兩個方面的影響.CO2的流量太大,會造成萃取器內CO2流速增加,CO2停留時間縮短,與被萃取物接觸時間減少,不利於萃取率的提高.但另一方面,CO2的流量增加,可增大萃取過程的傳質推動力,相應地增大傳質系數,使傳質速率加快,從而提高SFE的萃取能力.因此,合理選擇CO2的流量在SFE中也相當重要.
超臨界流體萃取的過程是由萃取和分離2個階段組合而成的.根據分離方法的不同,可以把超臨界萃取流程分為：等溫法、等壓法和吸附法,如圖2所示.
3.1 等溫變壓萃取流程
等溫條件下,萃取相減壓,膨脹,溶質分離,溶劑CO2經壓縮機加壓後再回到萃取槽,溶質經分離器分離從底部取出.如此循環,從而得到被分離的萃取物.該過程易於操作,應用較為廣泛,但能耗高一些.
3.2 等壓變溫萃取流程
等壓條件下,萃取相加熱升溫,溶質分離,溶劑CO2經冷卻後回到萃取槽.過程只需用循環泵操作即可,壓縮功率較少,但需要使用加熱蒸汽和冷卻水.
3.3吸附萃取流程
萃取相中的溶質由分離槽中的吸附劑吸附,溶劑CO2再回到萃取槽中.吸附萃取流程適用於萃取除去雜質的情況,萃取器中留下的剩餘物則為提純產品.
其中,前兩種流程主要用於萃取相中的溶質為需要的精製產品,第三種流程則常用於萃取產物中雜質或有害成分的去除.
超臨界流體具有許多不同於一般液體溶劑的物理化學特性,基於超臨界流體的萃取技術具有傳統萃取技術無法比擬的優勢,近年來,超臨界流體萃取技術的研究和應用從基礎數據、工藝流程到實驗設備等方面均有較快的發展.
但由於對超臨界流體本身尚缺乏透徹的認識,對其化學反應、傳質理論以及反應中熱力學的本質問題研究有待深入,而且超臨界流體萃取分離技術需要高壓裝置,因而對工藝設備的要求往往也比較高,需要有較大的投入等原因的客觀存在,因此目前超臨界流體的大規模實際應用還存在諸多問題需要進一步解決.
目前國際上超臨界流體萃取與造粒技術的研究和應用正方興未艾,技術發展應用范圍包括了：萃取(extraction),分離(separation),清洗(cleaning),包覆(coating),浸透(impregnation),顆粒形成(particle formation)與反應(reaction).德國,日本和美國已處於領先地位,在醫葯,化工,食品,輕工,環保等方面研究成果不斷問世,工業化的大型超臨界流體設備有5000L～10000L的規模,日本已成功研製出超臨界色譜分析儀,而台灣亦有五王糧食公司運用超臨界二氧化碳萃取技術進行食米農葯殘留及重金屬的萃取與去除.
目前國際上超臨界流體萃取的研究重點已有所轉移,為得到純度較高的高附加值產品,對超臨界流體逆流萃取和分餾萃取的研究越來越多.超臨界條件下的反應的研究成為重點, 特別是超臨界水和超臨界二氧化碳條件下的各類反應,更為人們所重視.超臨界流體技術應用的領域更為廣泛,除了天然產物的提取,有機合成外還有環境保護,材料加工,油漆印染,生物技術和醫學等；有關超臨界流體技術的基礎理論研究得到加強,國際上的這些動向值得我們關注.
由於超臨界二氧化碳萃取技術在萃取後能將二氧化碳再次利用,把對環境的污染降至最低,所以未來傳統工業若是能以超臨界二氧化碳當作主要溶劑,那現在我們這顆唯一的地球,便能得到舒緩.
21世紀的化學工業,醫葯工業等必須通過調整自身的產業結構和產品結構,研究開發清潔化生產和綠色工業的新工藝和新技術.超臨界流體技術就是近30年來迅速發展起來的這樣一種新技術.我們應當從這個戰略高度來認識超臨界流體技術研究和推廣應用的重要性,制定研究規劃,加大投入,加強對該技術的基礎和應用研究,使它真正用於工業化生產,造福於人類,造福於社會.

7. 超臨界流體萃取的夾帶劑

在超臨界狀態下，CO2具有選擇性溶解。SFE-CO2對低分子、低極性、親脂性、低沸點的成分如揮發油、烴、酯、內酯、醚，環氧化合物等表現出優異的溶解性，像天然植物與果實的香氣成分。對具有極性集團(-OH，-COOH等）的化合物，極性集團愈多，就愈難萃取，故多元醇，多元酸及多羥基的芳香物質均難溶於超臨界二氧化碳。對於分子量高的化合物，分子量越高，越難萃取，分子量超過500的高分子化合物也幾乎不溶。而對於分子量較大和極性集團較多的中草葯的有效成分的萃取，就需向有效成分和超臨界二氧化碳組成的二元體系中加入第三組分，來改變原來有效成分的溶解度，在超臨界液體萃取的研究中，通常將具有改變溶質溶解度的第三組分稱為夾帶劑（也有許多文獻稱夾帶劑為亞臨界組分）。一般地說，具有很好溶解性能的溶劑，也往往是很好的夾帶劑，如甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯。 由於CO2是非極性物質，單純的SC-CO2隻能萃取極性較低的親脂性物質及低分子量的脂肪烴，如醇、醚、醛及內醋等物質。對於極性較大的親水性分子，金屬離子及相對分子量較大的物質萃取效果不夠理想。1989年於恩平等介紹了關於超臨界CO2萃取過程中使用夾帶劑。即萃取時加入合適的夾帶劑。如乙醇、甲醇、丙酮等。不僅改善和維持了萃取選擇性，而且提高了難揮發性溶質和極性溶質的溶解度。由於夾帶劑的使用，增強了SC-CO2的溶解力和選擇性。夾帶劑可以從兩個方而影響溶質在SC-CO2中的溶解度和選擇性，即CO2的密度和溶質與夾帶劑分子間的相互作用。一般來說，夾帶劑在使用中用量較少，對二氧化碳的密度影響不大。甚至還會降低SC-CO2的密度。而影響溶解度和選擇性的決定因素就是夾帶劑與溶質分子間的范德華力或夾帶劑與溶質有特定的分子間作用，如氫鍵及其它各種作用力。例如，超臨界CO2萃取重金屬，重金屬離子帶有正電荷，具有很強的極性，使得重金屬離子與SC-CO2之間的范德華力很弱，難以直接萃取。一般採取的方法是選擇帶有負電的夾帶劑(此處也稱金屬配合劑），中和金屬離子的正電荷，由於配合衍生效應的緣故，生成的中性配合物的極性已大大降低，再結合另一種極性夾帶劑。增強其在SC-CO2中的溶解度，進行萃取。另外，在溶劑的臨界點附近，溶質溶解度對溫度、壓力的變化最為敏感。加入夾帶劑後，能使混合溶劑的臨界點相應改變，更接近萃取溫度。增強溶質溶解度對溫度、壓力的敏感程度，使被分離組分在操作壓力不變的情況下，適當升溫就可使溶解度大大降低，從循環氣體中分離出來，以避免氣體再次壓縮的高能耗。
夾帶劑在超臨界CO2微乳液萃取技術中也起著非常重要的作用。超臨界CO2微乳液是由合適的表面活性劑(SAA）溶解於SC-CO2中形成的。由於SC-CO2對大多數SAA的溶解力是有限的，使得超臨界CO2微乳液的形成過程比較困難。加入夾帶劑（多為含3－6個碳原子的醇）不僅可以增加SAA在SC-CO2中的溶解度，同時還可以作為助表面活性劑有利於超臨界CO2微乳液的形成。超臨界CO2微乳液萃取技術在生物活性物質和金屬離子萃取方面取得了很大的成就，有著非常廣闊的發展前景。 夾帶劑的選擇是一個比較復雜的過程，歸納起來可概括為以下幾個方而：
⑴充分了解被萃取物的性質及所處環境。
被萃取物的性質包括分子結構、分子極性、分子量、分子體積和化學活性等。了解被萃取物所處環境也是非常必要的，它可以指導夾帶劑的選擇。例如：DHA分布於低極性的甘油脂、中極性的半乳糖酯和極性很大的磷脂中，且主要存在於極性脂質中，所以要提取其中DHA必須提取出各種極性的脂質成分，進而可以確定合適的夾帶劑。
⑵綜合夾帶劑的性質（分子極性、分子結構、分子量、分子體積）和被萃取物性質及所處環境進行夾帶劑的預選。
對酸、醇、酚、酯等被萃取物，可以選用含－OH、C=0基因的夾帶劑；對極性較大的被萃取物，可選用極性較大的夾帶劑。
⑶實驗驗證。
確定因素有夾帶劑的夾帶增大效應（以純CO2萃取為參照）和夾帶劑的選擇性，統稱為夾帶劑的夾帶效應。臧志清等在超臨界CO2萃取紅辣椒夾帶劑的篩選研究中對此做了詳細的介紹。
對於夾帶劑的選擇，還有必要掌握涉及萃取條件的相變化、相平衡情況。但這方而的實驗測定比較困難，有關論文發表及介紹資料不多。另外，夾帶劑在改善SC-CO2的溶解性的同時，也會削弱萃取系統的捕獲作用，導致共萃物的增加，還可能會干擾分析測定，所以夾帶劑的用量要小，一般不要超過5%mol。最後，超臨界CO2萃取技術已廣泛應用於生物、醫葯、食品等領域，因而夾帶劑在這些領域中還須滿足廉價、安全、符合醫葯食品衛生等要求。 夾帶劑的引入給了超臨界CO2萃取技術更廣闊的應用，同時也帶來了兩個負而影響。這就是由於夾帶劑的使用，增加了從萃取物中分離回收夾帶劑的難度。而且由於使用了夾帶劑，使得一些萃取物中有夾帶劑的殘留。這就失去了超臨界CO2萃取沒有溶劑殘留的優點。工業上也增加了設計、研製和運行工藝方而的困難。針對這些有必要進一步地研究。由於對不同的萃取物，不同的萃取體系，夾帶劑的種類、用量和作用都會有所不同，因此開發新型、容易與產物分離、無害的夾帶劑，研究其作用機理乃是今後研究的方向之一。
特點
超臨界流體技術在萃取和精餾過程中，作為常規分離方法的替代，有許多潛在的應用前景。其優勢特點是：
⑴超臨界萃取可以在接近室溫（35～40℃）及CO2氣體籠罩下進行提取，有效地防止了熱敏性物質的氧化和逸散。因此，在萃取物中保持著葯用植物的有效成分，而且能把高沸點、低揮發性、易熱解的物質在遠低於其沸點溫度下萃取出來；
⑵使用SFE是最干凈的提取方法，由於全過程不用有機溶劑，因此萃取物絕無殘留的溶劑物質，從而防止了提取過程中對人體有害物的存在和對環境的污染，保證了100%的純天然性；
⑶萃取和分離合二為一，當飽和的溶解物的CO2流體進入分離器時，由於壓力的下降或溫度的變化，使得CO2與萃取物迅速成為兩相（氣液分離）而立即分開，不僅萃取的效率高而且能耗較少，提高了生產效率也降低了費用成本；
⑷CO2是一種不活潑的氣體，萃取過程中不發生化學反應，且屬於不燃性氣體，無味、無臭、無毒、安全性非常好；
⑸CO2氣體價格便宜，純度高，容易製取，且在生產中可以重復循環使用，從而有效地降低了成本；
⑹壓力和溫度都可以成為調節萃取過程的參數，通過改變溫度和壓力達到萃取的目的，壓力固定通過改變溫度也同樣可以將物質分離開來；反之，將溫度固定，通過降低壓力使萃取物分離，因此工藝簡單容易掌握，而且萃取的速度快。

8. 超臨界流體CO⒉萃取法的優點

超臨界流體萃取是國際上最先進的物理萃取技術，簡稱SFE（supercritical fluid extraction）。在較低溫度下，不斷增加氣體的壓力時，氣體會轉化成液體，當壓力增高時，液體的體積增大，對於某一特定的物質而言總存在一個臨界溫度（Tc）和臨界壓力（Pc），高於臨界溫度和臨界壓力，物質不會成為液體或氣體，這一點就是臨界點。在臨界點以上的范圍內，物質狀態處於氣體和液體之間，這個范圍之內的流體成為超臨界流體（SF）。超臨界流體具有類似氣體的較強穿透力和類似於液體的較大密度和溶解度，具有良好的溶劑特性，可作為溶劑進行萃取、分離單體。
超臨界流體萃取是近代化工分離中出現的高新技術，SFE將傳統的蒸餾和有機溶劑萃取結合一體，利用超臨界CO2優良的溶劑力，將基質與萃取物有效分離、提取和純化。SFE使用超臨界CO2對物料進行萃取。CO2是安全、無毒、廉價的液體，超臨界CO2具有類似氣體的擴散系數、液體的溶解力，表面張力為零，能迅速滲透進固體物質之中，提取其精華，具有高效、不易氧化、純天然、無化學污染等特點。
超臨界流體萃取分離技術是利用超臨界流體的溶解能力與其密度密切相關，通過改變壓力或溫度使超臨界流體的密度大幅改變。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、沸點高低和相對分子質量大小不同的成分萃取出來。

用超臨界萃取方法提取天然產物時，一般用CO2作萃取劑。這是因為：
a) 臨界溫度和臨界壓力低（Tc=31.1℃，Pc=7.38MPa)，操作條件溫和，對有效成分的破壞少，因此特別適合於處理高沸點熱敏性物質，如香精、香料、油脂、維生素等；
b)CO2可看作是與水相似的無毒、廉價的有機溶劑；
c)CO2在使用過程中穩定、無毒、不燃燒、安全、不污染環境，且可避免產品的氧化：
d)CO2的萃取物中不含硝酸鹽和有害的重金屬，並且無有害溶劑的殘留；
e）在超臨界CO2萃取時，被萃取的物質通過降低壓力，或升高溫度即可析出，不必經過反復萃取操作，所以超臨界CO2萃取流程簡單。
因此超臨界CO2萃取特別適合於對生物、食品、化妝品和葯物等的提取和純化。

9. 經常聽到重金屬超標，那麼超標的臨界值是多少啊我想知道鎘、銅、汞的。拜託各位大神

重金屬污染的種類、污染標准和危害，主要如下，請參考： 鉛污染 是可在人體和動物組織中積蓄的有毒金屬。主要來源於各種油漆、塗料、蓄電池、冶煉、五金、機械、電鍍、化妝品、染發劑、釉彩碗碟、餐具、燃煤、膨化食品、自來水管等。它是通過 南丹礦區污染嚴重 皮膚、消化道、呼吸道進入體內與多種器官親和，主要毒性效應是貧血症、神經機能失調和腎損傷，易受害的人群有兒童、老人、免疫低下人群。鉛對水生生物的安全濃度為0.16mg/L，用含鉛0.1～4.4mg/L的水灌溉水稻和小麥時，作物中鉛含量明顯增加。人體內正常的鉛含量應該在0.1毫克/升，如果含量超標，容易引起貧血，損害神經系統。而幼兒大腦受鉛的損害要比成人敏感得多。 鎘污染 鎘不是人體的必要元素。鎘的毒性很大，可在人體內積蓄，主要積蓄在腎臟，引起泌尿系統的功能變化；鎘主要來源有電鍍、采礦、冶煉、燃料、電池和化學工業等排放的廢水；廢舊電池中鎘含量較高、也存在於水果和蔬菜中，尤其是蘑菇，在奶製品和穀物中也有少量存在，鎘能夠取代骨中鈣，使骨骼嚴重軟化，骨頭寸斷，會引起胃臟功能失調，干擾人體和生物體內鋅的酶系統，導致高血壓症上升。易受害的人群是礦業工作者、免疫力低下人群。水中含鎘0.1mg/L時，可輕度抑制地面水的自凈作用，鎘對白鰱魚的安全濃度為0.014mg/L,用含鎘0.04Mg/L的水進行灌溉時，土壤和稻米受到明顯污染，農灌水中含鎘0.007mg/L時，即可造成污染。正常人血液中的鎘濃度小於5微克/升，尿中小於1微克/升。如果長期攝入微量鎘容易引起骨痛病。 汞污染 汞及其化合物屬於劇毒物質，可在人體內蓄積。主要來源於儀表廠、食鹽電解、貴金屬冶煉、化妝品、照明用燈、齒科材料、燃煤、水生生物等。血液中的金屬汞進入腦組織後，逐漸在腦組織中積累，達到一定的量時就會對腦組織造成損害，另外一部分汞離子轉移到腎臟。進入水體的無機汞離子可轉變為毒性更大的有機汞，由食物鏈進入人體，引起全身中毒作用；易受害的人群有女性，尤其是准媽媽、嗜好海鮮人士；天然水中含汞極少，一般不超過0.1μg/L。 正常人血液中的汞小於5-10微克/升，尿液中的汞濃度小於20微克/升。如果急性汞中毒，會誘發肝炎和血尿。 砷污染 是人體的非必需元素，元素砷的毒性極低，而砷的化合物均有劇毒，三價砷化合物比其它砷化合物毒性更強。砷通過呼吸道、消化道和皮膚接觸進入人體，如攝入量超過排泄量，砷就會在人體的肝、腎、肺、子宮、胎盤、骨骼、肌肉等部位蓄積，與細胞中的酶系統結合，使酶的生物作用受到抑制失去活性，特別是在毛發、指甲中蓄積，從而引起慢性砷中毒，潛伏期可達幾年甚至幾十年，慢性中毒有消化系統症狀、神經系統症狀和皮膚病變等。砷還有致癌作用，能引起皮膚癌，在一般情況下，土壤、水、空氣、植物和人體都含有微量的砷，對人體不會構成危害。主要來源於采礦、冶金、化化學制葯、玻璃工業中的脫色劑、各種殺蟲劑、殺鼠劑、砷酸鹽葯物、化肥、硬質合金、皮革、農葯等；危害的人群有農民、家庭主婦、特殊職業工人群體。地面水中含砷量因水源和地理條件不同而有很大差異，淡水為0.2～230μm/L，平均為0.5μm/L，海水為3.7μm/L。 如果24小時內尿液中的砷含量大於100微克/升就使中樞神經系統發生紊亂，並有致癌的可能。而且如果孕婦體內砷超標還會誘發畸胎。 鉻污染 主要來源於劣質化妝品原料、皮革制劑、金屬部件鍍鉻部分，工業顏料以及鞣革、橡膠和陶瓷原料等；如誤食飲用，可致腹部不適及腹瀉等中毒症狀，引起過敏性皮炎或濕疹，呼吸進入，對呼吸道有刺激和腐蝕作用，引起咽炎、支氣管炎等。水污染嚴重地區居民，經常接觸或過量攝入者，易得鼻炎、結核病、腹瀉、支氣管炎、皮炎等。 以上資料參考自： http://bbs.51ajia.com/zxlt/hbjj/showtopic_11495.shtml

求採納

10. 廢舊電路板目前主要幾種處理法

1 物理法
物理方法是利用機械的手段和PCB物理性能的不同而實現回收的方法。
1.1 破碎
破碎的目的是使廢電路板中的金屬盡可能的和有機質解離，以提高分選效率。研究發現當破碎在0.6 mm 時，金屬基本上可以達到 100%的解離，但破碎方式和級數的選擇還要看後續工藝而定。
1.2 分選
分選是利用材料的密度、粒度、導電性、導磁性及表面特性等物理性質的差異實現分離。目前應用較廣的有風力搖床技術、浮選分離技術、旋風分離技術、浮沉法分離及渦流分選技術等。
2.超臨界技術處理法
超臨界流體萃取技術是指在不改變化學組成的條件下，利用壓力和溫度對超臨界流體溶解能力的影響而進行萃取分離的提純方法。與傳統萃取方法相比較，超臨界CO2萃取過程具有與環境友好、分離方便、低毒、少甚至無殘留、可在常溫下操作等優點。
關於利用超臨界流體處理廢舊PCB主要研究方向集中在兩個方面：一、由於超臨界CO2流體具有對印刷線路板中樹脂及溴化阻燃劑成分的萃取能力。當印刷線路板中的樹脂粘結材料被超臨界CO2流體去除之後，印刷線路板中的銅箔層和玻璃纖維層即可很容易地分離開，從而為印刷線路板中材料的高效回收提供可能。二、直接利用超臨界流體萃取廢舊PCB中的金屬。Wai等報道了以氟化二乙基二硫代氨基甲酸鋰（LiFDDC）為絡合劑，從模擬樣品纖維素濾紙或沙子中萃取 Cd2+、Cu2+、Zn2+、Pb2+、Pd2+、As3+、Au3+、Ga3+和 Sb3+的研究結果，萃取效率均在 90%以上。
超臨界處理技術也有很大的缺陷如：萃取的選擇性高需加入夾帶劑，對環境產生危害；萃取壓力比較高對設備要求高；萃取過程中要用到高溫因此能耗大等。
3 化學法
化學處理技術是利用PCB中各種成分的化學穩定性的不同進行提取的工藝。
3.1 熱處理法
熱處理法主要是通過高溫的手段使有機物和金屬分離的方法。它主要包括焚化法、真空裂解法、微波法等。
3.1.1 焚化法
焚化法是將電子廢棄物破碎至一定粒徑，送入一次焚化爐中焚燒，將其中的有機成分分解，使氣體與固體分離。焚燒後的殘渣即為裸露的金屬或其氧化物及玻璃纖維，經粉碎後可由物理和化學方法分別回收。含有機成分的氣體則進入二次焚化爐燃燒處理後排放。該法的缺點是產生大量的廢氣和有毒物質。
3.1.2 裂解法
裂解在工業上也叫干餾，是將電子廢棄物置於容器中在隔絕空氣的條件下加熱，控制溫度和壓力，使其中的有機物質被分解轉化成油氣，經冷凝收集後可回收。與電子廢料的焚燒處理不同，真空熱解過程是在無氧的條件下進行的，因此可以抑止二?英、呋喃的產生，廢氣產生量少，對環境污染小。
3.1.3 微波處理技術
微波回收法是先將電子廢棄物破碎，然後用微波加熱，使有機物受熱分解。加熱到1400 ℃左右使玻璃纖維和金屬熔化形成玻璃化物質，這種物質冷卻後金、銀和其他金屬就以小珠的形式分離出來，回收利用剩餘的玻璃物質可回收用作建築材料。該方法與傳統加熱方法有顯著差異，具有高效、快速、資源回收利用率高、能耗低等顯著優點。
3.2 濕法冶金
濕法冶金技術主要是利用金屬能夠溶解在硝酸、硫酸和王水等酸液中的特點，將金屬從電子廢物中脫除並從液相中予以回收。它是目前應用較廣泛的處理電子廢棄物的方法。濕法冶金與火法冶金相比具有廢氣排放少，提取金屬後殘留物易於處理，經濟效益顯著，工藝流程簡單等優點。
4 生物技術
生物技術是利用微生物在礦物表面的吸附作用及微生物的氧化作用來解決金屬的回收問題。微生物吸附可以分為利用微生物的代謝產物來固定金屬離子和利用微生物直接固定金屬離子兩種類型。前者是利用細菌產生的硫化氫固定，當菌體表面吸附了離子達到飽和狀態時，能形成絮凝體沉降下來；後者是利用三價鐵離子的氧化性使金等貴金屬合金中的其他金屬氧化成可溶物而進入溶液，使貴金屬裸露出來便於回收。生物技術提取金等貴金屬具有工藝簡單、費用低、操作方便的優點，但是浸取時間較長，浸取率較低，目前未真正投入使用。