超临界流体色谱仪简介

超临界流体色谱仪（SFC）是以超临界流体作为流动相的色谱仪，是 20 世纪 80 年代发展起来的一种崭新的色谱技术。SFC 具有 GC 和 LC 所没有的优点，并能分离和分析 GC 和 LC 不能解决的一些对象，应用广泛，发展十分迅速。至今约有全部分离的 25% 涉及难以分离的物质，通过 SFC 能取得较为满意的结果。

一、超临界流体：

1、临界温度：

纯净物质根据温度和压力的不同会呈现出气相、液相和固相等状态变化。在温度高于某一数值时，任何大的压力均不能使该纯物质由气相转化为液相，此时的温度称为临界温度。

2、临界压力：

在临界温度下，气体能被液化的最低压力称为临界压力。

3、超临界状态：

当物质所处的温度高于临界温度，压力大于临界压力时，该物质处于超临界状态。

4、超临界流体：

温度和压力均处于临界点以上的液体称为临界流体。

5、超临界流体性质：

（1）性质介于液体和气体之间，具有气体的低粘度和液体的高密度，扩散系数位于两者之间。

（2）超临界流体的密度与压力有关，可通过改变超临界流体的密度（程序改变）调节组分分离。

（3）易于控制。

1）在临界点附近，流体的密度、粘度、溶解度、热容量和介电常数等所有流体的物理性质会发生急剧变化。在临界点附近，压力和温度的微小变化，可以引起流体密度很大的变化，通过改变流体的密度，可以改变流体的性质，从类似气体到类似液体。

2）超临界流体的物理性质如扩散和粘度等都是密度的函数。

二、工作原理：

吸附与脱附，组分在两相间的分配系数不同而被分离。

在 SFC 中，压力变化对容量因子 k 影响显著。由于以超临界流体作为流动相，密度随压力的增加而增加，从而提高流动相的溶剂效率，缩短洗脱时间。通过程序升压实现了流体的程序升密，程序升密度相当于 GC 中程序升温和 LC 中梯度洗脱。

SFC 柱压降比毛细管色谱大 30 倍，柱前端与柱尾端分配系数相差很大。

超临界流体的密度在临界压力处最大，超过临界压力 20%，柱压降对分离影响小。

三、高压泵：

采用无脉冲注射泵，通过电子压力传感器和流量检测器，计算机控制流动相的密度和流量。

四、固定相：

固体吸附剂（硅胶）和键合到载体（毛细管壁）上的高聚物。

五、流动相：

超临界流体：CO ₂ 、N₂O 和   NH  _3。 

超临界 CO₂ 作为流动相的优点：

（1）无色，无味，无毒，易得，价廉。

（2）对各类有机物溶解性好。

（3）在紫外光区无吸收。

（4）临界温度为 31℃，临界压力为 7.29×10⁶Pa。

（5）在色谱分离中，超临界 CO² 流体允许对温度和压力有宽的选择范围。

（6）缺点是极性太弱，可加少量甲醇等改性。

六、色谱柱：

SFC 色谱柱可以是填充柱，也可以是毛细管柱。

由于 SFC 毛细管柱分离效率特别高，而倍受青睐。

七、检测器：

可采用 LC 的检测器，也可采用 GC 的 FID 检测器。

八、SFC 类似于 LC，但有两点重要差别：

1、具有一根恒温的色谱柱，目的是为了对流动相提供精确的温度控制。

2、有一个限流器（反压装置），目的是对色谱柱维持一个合适的压力，并且使流体转换为气体后进入检测器进行检测。

九、应用：

广泛用于天然物、药物、表面活性剂、高聚物、多聚物、农药和火箭推进剂等分析。