超臨界流體介紹

什麼是超臨界流體？物質通常具有大家所熟知的氣、固、液三相，但當溫度及壓力超過其臨界溫度及臨界壓力時，就進入所謂的超臨界流體狀態。在未達臨界點前，常存在明顯氣、液兩相之間的界面，但到達臨界點時，此界面即消失不見。有些物質在到達超臨界流體相時，顏色也會由無色變成其他顏色，若再經減壓或降溫，又會回復氣、液兩相。被稱為「超」臨界流體雖然只是溫度及壓力超過其臨界點所產生的物質，但它確實是具有一些特性的。一般而言，超臨界流體的物理性質是介於氣、液相之間的。例如，黏度接近於氣體，密度接近於液體，因密度高，可輸送較氣體更多的超臨界流體，因黏度低，輸送時所須的功率則較液體為低。又如，擴散係數高於液體10至100倍，亦即質量傳遞阻力遠較液體為小，因之在質量傳遞上較液體為快。此外，超臨界流體有如氣體幾無表面張力，因此很容易滲入到多 孔 性 組 織 中 。 除 物 理 性 質外，在化學性質上亦與氣、液態時有所不同。例如，二氧化碳 在 氣 體 狀 態 下 不 具 萃 取 能力，但當進入超臨界狀態後，二氧化碳變成親有機性，因而具有溶解有機物的能力，此溶解能力會隨溫度及壓力而有所不同。神奇的綠色溶劑由於大部分見諸於文獻報導中的超臨界流體在常壓下均屬氣態，因之在使用後只要減壓 即 會 變 回 氣 相 ， 而 和 其 他固、液相的物質分離，故容易回收再使用，亦是使用超臨界流體的優點之一。在眾多流體中，又以二氧20021135913超臨界流體的應用一般物質在不同的溫度及壓力條件下，會呈現固態、液態和氣態，即所謂的三相。當溫度及壓力超過該物質的臨界點時，物質即進入了超臨界狀態，此時流體已無如液相與氣相共存時的明顯界面，超臨界流體兼具有如氣體般的低黏度、高擴張係數、低表面張力，有如液體般的高密度、溶解能力，和對物質的溶解能力可隨溫度及壓力改變等性質。