Cos'è un gas supercritico?

Il gas supercritico, più correttamente noto come fluido supercritico, è uno stato distinto di materia che ha proprietà sia di un liquido che di un gas.Un gas supercritico può essere considerato uno stato intermedio tra liquidi e gas.I gas supercritici vengono creati solo sopra un punto critico termodinamico dei materiali.Questo di solito significa alte pressioni, spesso tra circa 40 e 80 atmosfere, sebbene varia notevolmente.Alcuni punti critici, in particolare l'acqua, sono alti come 218 atmosfere e oltre.I fluidi supercritici hanno basse viscosità e alte diffusività.

I gas supercritici possono diffondersi in e attraverso solidi come un gas, ma dissolve anche determinati materiali come un liquido.I fluidi supercritici si trovano in almeno due aree della natura.Il primo riguarda le prese d'aria idrotermali e i vulcani sottomarini sul fondo dell'oceano, dove la pressione è così grande che è possibile la creazione di un gas supercritico.La pressione sott'acqua da 3 km (1,8 mi) è di 300 atmosfere, più che sufficiente.Un altro gas supercritico naturale è l'atmosfera inferiore di Venere, che è molto densa e calda (93 atmosfere, 735 K) in superficie.Stranamente, ciò significa che in superficie si possono trovare solo due stati di materia: gas solido e supercritico.I liquidi e i gas convenzionali non esistono lì. I fluidi supercritici hanno almeno una dozzina di applicazioni industriali.Uno è l'estrazione di fluidi supercritici, in cui i fluidi supercritici vengono utilizzati per estrarre un po 'di materiale da una matrice circostante.Questo viene usato per estrarre la caffeina dai chicchi di caffè.L'anidride carbonica supercritica succhia la caffeina da parte loro.Allo stesso modo, i fluidi supercritici sono usati nell'essiccazione supercritica, che estrae un liquido da una matrice.Questo è usato nella preparazione di campioni biologici per la microscopia elettronica, nonché nella sintesi di Airgel, un materiale che contiene 12 record mondiali di Guinness per proprietà come la leggerezza e l'isolamento.

L'ossidazione dell'acqua supercritica viene utilizzata per ossidare i rifiuti pericolosi, facendo dei rifiuti pericolosiloro sicuri per lo smaltimento.Il processo viene anche utilizzato per sintetizzare micro e nano-particelle per varie applicazioni farmaceutiche.Il contrario dell'estrazione del fluido supercritico è chiamato impregnazione, per cui un materiale viene introdotto a una matrice piuttosto che rimossa.L'elenco continua.Come puoi vedere, le applicazioni dei fluidi supercritici sono numerose.