Hvad er et kritisk punkt i kemi?

Kritisk punkt er et udtryk, der bruges i termodynamik til at beskrive en tryk og temperaturtilstand ud over hvilke sondringer mellem faser, især mellem gas og væske, ophører med at eksistere.Ud over et sådant punkt er et stof hverken helt flydende eller fuldstændigt gasformigt;Det viser egenskaber for både den flydende fase og gasfasen og omtales som en superkritisk væske.Der er også sådan noget som et væske-væske-kritisk punkt.Et sådant punkt angiver betingelserne for temperatur, tryk og sammensætning, ud over hvilken en blanding vil adskilles i to eller flere forskellige flydende faser.

Det kritiske punkt for et specifikt stof ses ofte på et fasediagram, et diagram, der viser opførslen afstoffet ved forskellige temperatur- og trykforhold.Et sådant diagram viser for eksempel en kurve, der repræsenterer ligevægten mellem væsken og gasformige faser.På den ene side af linjen, ved højere temperatur og lavere tryk, er stoffet i den gasformige fase.På den anden side af linjen, ved lavere temperatur og højere tryk, er stoffet i væskefasen.Ved tilstrækkelig høj temperatur og tryk afslutter denne linje på et enkelt punkt, ud over hvilken væskegasfaseskiftet forsvinder mdash;Det kritiske punkt.

Superkritiske væsker, der findes ud over et kritisk stof, har mange forskellige egenskaber, der minder om egenskaberne for både væsker og gasser.Ligesom væsker kan superkritiske væsker tjene som opløsningsmidler;De kan opløse andre stoffer.Ligesom gasser har de imidlertid ingen overfladespænding.

De superkritiske væsker, der findes ud over det kritiske punkt, er relativt sjældne i naturen, men de findes.Dybhavsvulkaner findes for eksempel dybt i havet og frigiver ekstremt varme stoffer i de ekstremt højtryksforhold på havbunden.Dette opvarmer vandet omkring vulkanen, skubber det ud over dets kritiske punkt og gør det til en superkritisk væske.Nogle planeter, især gasgiganter, indeholder stoffer ved meget høje temperatur- og trykforhold ved deres kerner.Forholdene med høj temperatur og tryk er langt ud over det kritiske punkt for de involverede stoffer, så de findes som superkritiske væsker.

Der er mange forskellige anvendelser af superkritiske væsker i videnskab, industri og andre felter.Deres opløselighedsegenskaber gør dem nyttige for kemikere til at opløse visse stoffer.De kan også bruges til produktion af biodieselbrændstoffer.Superkritisk methanol sættes for eksempel gennem en række reaktioner, der resulterer i en mængde anvendelig brændstof.