超臨界二氧化碳物理化學性質與在非臨界狀態的液體和氣體有很大的不同。由于密度是溶解能力、粘度是流體阻力、擴散系數是傳質速率高低的主要參數，因此超臨界二氧化碳的特殊性質決定了超臨界二氧化碳萃取技術具有一系列的重要特點。超臨界二氧化碳的粘度是液體的百分之一，擴散系數是液體的100倍，因而具有良好的傳質特性，可大大縮短相平衡所需時間，是傳質的理想介質；具有比液體快得多的溶解溶質的速率，有比氣體大得多的對固體物質的溶解和攜帶能力；具有不同尋常的巨大壓縮性，在臨界點附件，壓力和溫度的微小變化會引起二氧化碳的密度發生很大的變化，所以可通過簡單的變化體系的溫度或壓力來調節二氧化碳的溶解能力，提高萃取的選擇性；通過降低體系的壓力來分離二氧化碳和所溶解的產品，省去消除溶劑的工序。
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