超臨界流體色譜法，英文簡稱SFC，是一種以超臨界流體作為流動相的色譜方法。超臨界流體色譜技術(shù)是20世紀(jì)80年代才發(fā)展起來的一種嶄新的色譜技術(shù)。由于利用了超臨界流體獨(dú)特的性質(zhì)，使得能夠分離和分析液相和氣相色譜不能解決的一些對象。超臨界流體色譜技術(shù)發(fā)展很快，應(yīng)用也十分廣泛。據(jù)Chester估計(jì)，至今約有全部分離的25%涉及難以對付的物質(zhì)，通過超臨界流體色譜能取得較為滿意的結(jié)果。

相比較固相、液相色譜法，超臨界流體色譜的主要特點(diǎn)就是利用了超臨界流體介于液體、氣體之間所擁有的特性。我們先需要了解下物質(zhì)臨界點(diǎn)和物質(zhì)三相。

物態(tài)叫做“相”，物質(zhì)一般具有三相——固相、液相、氣相（固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)），物態(tài)的變比常叫做相變。或者說，在某一系統(tǒng)中，具有相同物理性質(zhì)均勻的部分亦稱為相。相與相間必有明顯可分的界面。例如，食鹽的水溶液是一相，若食鹽水濃度大，有食鹽晶體，即成為兩相。水和食油混合，是兩個(gè)液相并存，而不能成為一個(gè)相。

三相點(diǎn)也稱“三態(tài)點(diǎn)”，般指各種穩(wěn)定的純物質(zhì)處于三個(gè)相（態(tài)）平衡共存時(shí)的狀態(tài)。三相點(diǎn)具有確定的溫度和壓強(qiáng)。 

水、冰和汽三相共存時(shí)，其溫度為273。16K（0。01℃），壓強(qiáng)為6。106×102帕。由于在三相點(diǎn)物質(zhì)具有確定的溫度，因此用它來作為確定溫標(biāo)的固定點(diǎn)比選汽點(diǎn)和冰點(diǎn)具有優(yōu)越性，所以三相點(diǎn)這個(gè)固定溫度適于作為溫標(biāo)的基點(diǎn)，現(xiàn)在都以水的三相點(diǎn)的溫度作為確定溫標(biāo)的固定點(diǎn)。

物質(zhì)在三相點(diǎn)下，固、液、氣，三態(tài)處于平衡狀態(tài)。而在物質(zhì)的超臨界溫度下，其氣相和液相具有相同的密度。當(dāng)處于臨界溫度以上，則不管施加多大壓力，氣體也不會液化。在臨界溫度和臨界壓力以上，物質(zhì)是以超臨界流體狀態(tài)存在。即在超臨界狀態(tài)下，隨溫度，壓力的升降，流體的密度會變化。此時(shí)的物質(zhì)既不是氣體也不是液體，卻始終保持為流體。臨界溫度通常高于物質(zhì)的沸點(diǎn)和三相點(diǎn)。

超臨界流體恰好介于氣體和液體之間，具有對分離極其有利的物理性質(zhì)。超臨界流體的擴(kuò)散系數(shù)和粘度接近于氣相色譜，因此溶質(zhì)的傳質(zhì)阻力小，可以獲得快速高效分離。另一方面，其密度與液相色譜類似，這樣就便于在較低溫度下分離和分析熱不穩(wěn)定性，相對分子質(zhì)量大的物質(zhì)。另外，超臨界流體的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，如擴(kuò)散，粘度和溶劑力等，都是密度的函數(shù)。因此，只要改變流體的密度，就可以改變流體的性質(zhì)，從類似氣體到類似液體，無需通過氣液平衡曲線。超臨界流體色譜中的程序升密度相當(dāng)于氣相色譜中程序升溫度和液相色譜中的梯度淋洗。

超臨界流體色譜法基本原理是以超臨界流體作流動相，以固體吸附劑（如硅膠）或鍵合在載體（或毛細(xì)管壁）上的有機(jī)高分子聚合物作固定相的色譜方法。

SFC與GC分離操作條件不同，其操作壓力較高，一般為（70-450)×105Pa;和HPLC也不一樣，其色譜柱工作溫度較高，從常溫到250℃。流動相的壓力和密度在每一溫度下以同樣方式影響保留值，甚至在類似GC區(qū)也一樣，增加壓力，k值降低。而在較低溫度下與HPLC的保留行為相似，k值隨壓力增加而降低。

SFC常采用程序壓力、程序溫度操作，包括線性壓力／密度程序、非線性壓力／密度程序、線性溫度程序和非線性溫度程序。在實(shí)際分析中可根據(jù)情況靈活選擇。對一些較復(fù)雜試樣，可采用同步密度、溫度程序操作。

超臨界流體色譜儀由進(jìn)樣系統(tǒng)、高壓泵、色譜柱、限流器、檢測器等部分構(gòu)成，整個(gè)系統(tǒng)基本上處于高壓、氣密狀態(tài)。

超臨界流體色譜儀一般采用HPLC手動或自動進(jìn)樣閥。對于填充柱，采用帶試樣管的Rheodyne型六通進(jìn)樣閥。對毛細(xì)管柱，采用類似氣相色譜的動態(tài)分流及微機(jī)控制開啟進(jìn)樣閥時(shí)間的定時(shí)分流進(jìn)樣；亦可與SFE在線連用柱頭進(jìn)樣等。進(jìn)樣重復(fù)性不僅與進(jìn)樣方式有關(guān)，而且與進(jìn)樣溫度、壓力有關(guān)，需嚴(yán)格控制。

超臨界色譜儀常用的高壓泵主要是兩種，一種是螺旋注射泵，另一種是往復(fù)柱塞泵。一般泵的缸體要冷卻至0-10℃，要求工作壓力≧400×105Pa，流量0。01一5。00mL/min范圍內(nèi)可調(diào)，并能快速程序升壓或程序升密度，壓力脈動盡可能小，重現(xiàn)性好，此外還要求泵體耐腐蝕。通過控制泵速而改變混合流體體積比。

常用色譜柱型主要有毛細(xì)管柱或開管柱、毛細(xì)管填充柱和填充柱。開管柱為內(nèi)徑50一100μm石英厚壁毛細(xì)管，固定相液膜厚0。25到幾個(gè)微米，一壁厚≧200μm，可承受（400--600)×105Pa的高壓，柱長10-20m。填充毛細(xì)管柱為內(nèi)徑250-530μm厚壁毛細(xì)管，填料粒徑3-10μm，長20-100cm。填充柱填料粒徑等與HPLC類似，柱內(nèi)徑2-4。6mm，長10-20cm。

即阻尼器，是一種超臨界流體色譜儀中不可缺少的關(guān)鍵部件。根據(jù)檢測器類型，限流器分別置于檢測器前或后，為氫火焰離子化檢測器（FID)，限流器的入口端是色譜柱，出口端是檢測器，它的作用是一方面保持分離系統(tǒng)流動相處子超臨界狀態(tài)，檢測器則工作于常壓氣態(tài)；另一作用是色譜柱流出物，包括流動相和試樣組分，通過限流器迅速實(shí)現(xiàn)相變和轉(zhuǎn)移。

各種GC和HPLC檢測器均可用于超臨界流體色譜儀。使用最多的是FID，限流器到FID噴嘴的最佳距離是5-7mm。流動相含有機(jī)改性劑時(shí)，不適用于FID，因而采用蒸發(fā)光散射檢測器（ELSD）作為通用檢測器。元素選擇性檢測器，如電子捕獲（ECD)、火焰光度檢測器（PFD)、氮磷檢測器（NPD）等均用于多氯聯(lián)苯、有機(jī)磷、硫、氨基甲酸酯農(nóng)藥等測定。

超臨界流體色譜（SFC）可彌補(bǔ)氣相色譜（GC）和高校液相色譜（HPLC）在分析性能上的某些不足，分離效能和分析速度介于兩種色譜方法之間。SFC可分析不宜用GC分析的一些物質(zhì)，如強(qiáng)極性、強(qiáng)吸附性、熱穩(wěn)定性差、難揮發(fā)的化合物；它可分析相對分子質(zhì)量比GC大幾個(gè)數(shù)量級的物質(zhì)。幾種色譜技術(shù)可分離試樣的相對分子質(zhì)量范圍。SFC可分析HPLC難以檢測的各種化合物，如無紫外吸收的各種天然產(chǎn)物、高分子聚合物。

超臨界流體色譜技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于天然物，藥物，表面活性劑，高聚物，多聚物，農(nóng)藥，炸藥和火箭推進(jìn)劑等物質(zhì)的分離和分析。以及氨基酸、多肽、石油中高級脂肪烴（ C100)、高級脂肪醇、烴基聚硅氧烷、聚乙二醇、聚醚、金屬有機(jī)化合物、聚烯烴等。此外，SFC已用于熱力學(xué)和溶液理論研究。測定溶質(zhì)在高壓下的吸附、萃取、擴(kuò)散過程和相關(guān)物理化學(xué)常數(shù)。SFC分離乙二醇齊聚物的典型色譜圖。