Τι είναι ένα υπερκρίσιμο αέριο;

Το υπερκρίσιμο αέριο, πιο σωστά γνωστό ως υπερκρίσιμο υγρό, είναι μια ξεχωριστή κατάσταση ύλης που έχει ιδιότητες τόσο ενός υγρού όσο και ενός αερίου.Ένα υπερκρίσιμο αέριο μπορεί να θεωρηθεί ως ενδιάμεση κατάσταση μεταξύ υγρών και αερίων.Τα υπερκρίσιμα αέρια δημιουργούνται μόνο πάνω από το θερμοδυναμικό κρίσιμο σημείο ενός υλικού.Αυτό συνήθως σημαίνει υψηλές πιέσεις, συχνά μεταξύ περίπου 40 και 80 ατμόσφαιρων, αν και ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό.Ορισμένα κρίσιμα σημεία, κυρίως νερό, είναι τόσο υψηλά όσο 218 ατμόσφαιρες και πέραν αυτού.Τα υπερκρίσιμα υγρά έχουν χαμηλά ιξώδη και υψηλά διαχυτικά στοιχεία. Τα υπερκρίσιμα αέρια μπορούν να διαχέονται μέσα και μέσα από στερεά σαν αέριο, αλλά επίσης διαλύει ορισμένα υλικά όπως ένα υγρό.Τα υπερκρίσιμα υγρά βρίσκονται σε τουλάχιστον δύο τομείς της φύσης.Το πρώτο είναι γύρω από υδροθερμικές οπές και υποβρύχια ηφαίστεια στο πάτωμα του ωκεανού, όπου η πίεση είναι τόσο μεγάλη ώστε η δημιουργία ενός υπερκρίσιμου αερίου είναι δυνατή.Η πίεση 3 χλμ. (1,8 μίλια) υποβρύχια είναι 300 ατμόσφαιρες, περισσότερο από αρκετό.Ένα άλλο φυσικό υπερκρίσιμο αέριο είναι η χαμηλότερη ατμόσφαιρα της Αφροδίτης, η οποία είναι πολύ πυκνή και ζεστή (93 ατμόσφαιρες, 735 K) στην επιφάνεια.Παραδόξως, αυτό σημαίνει ότι μόνο δύο καταστάσεις ύλης μπορούν να βρεθούν στην επιφάνεια: στερεό και υπερκρίσιμο αέριο.Τα συμβατικά υγρά και τα αέρια δεν υπάρχουν εκεί.Το ένα είναι η εκχύλιση υπερκρίσιμου υγρού, όπου χρησιμοποιούνται υπερκρίσιμα υγρά για την εξαγωγή κάποιου υλικού από μια γύρω μήτρα.Αυτό χρησιμοποιείται για την εξαγωγή καφεΐνης από τους κόκκους καφέ.Το υπερκρίσιμο διοξείδιο του άνθρακα απορροφά την καφεΐνη ακριβώς έξω από αυτά.Παρομοίως, τα υπερκρίσιμα υγρά χρησιμοποιούνται σε υπερκρίσιμη ξήρανση, η οποία εξάγει ένα υγρό από μια μήτρα.Αυτό χρησιμοποιείται στην παρασκευή βιολογικών δειγμάτων για ηλεκτρονική μικροσκοπία, καθώς και στη σύνθεση του Airgel, ένα υλικό που κατέχει 12 παγκόσμια αρχεία Guinness για ιδιότητες όπως η ελαφρότητα και η μόνωση.τους ασφαλείς για διάθεση.Η διαδικασία χρησιμοποιείται επίσης για τη σύνθεση μικρο-και νανο-σωματιδίων για διάφορες φαρμακευτικές εφαρμογές.Το αντίστροφο της εκχύλισης υπερκρίσιμου υγρού ονομάζεται εμποτισμός, όπου ένα υλικό εισάγεται σε μια μήτρα παρά να αφαιρείται.Η λίστα συνεχίζεται.Όπως μπορείτε να δείτε, οι εφαρμογές των υπερκρίσιμων υγρών είναι πολυάριθμες.