Wat is een superkritisch gas?

Superkritisch gas, beter bekend als superkritische vloeistof, is een duidelijke toestand van materie die eigenschappen heeft van zowel een vloeistof als een gas.Een superkritisch gas kan worden beschouwd als een tussenliggende toestand tussen vloeistoffen en gassen.Superkritische gassen worden alleen boven een thermodynamisch kritisch punt van materialen gemaakt.Dit betekent meestal hoge drukken, vaak tussen ongeveer 40 en 80 atmosferen, hoewel het sterk varieert.Sommige kritieke punten, met name water, zijn zo hoog als 218 atmosferen en daarna.Superkritische vloeistoffen hebben lage viscositeiten en hoge diffusiviteiten.

superkritische gassen kunnen diffunderen in en door vaste stoffen zoals een gas, maar lost ook bepaalde materialen op zoals een vloeistof.Superkritische vloeistoffen worden gevonden in ten minste twee natuurgebieden.De eerste is rond hydrothermische ventilatieopeningen en onderzeese vulkanen op de oceaanbodem, waar de druk zo groot is dat het creëren van een superkritisch gas mogelijk is.De druk van 3 km (1,8 km) onder water is 300 atmosferen, meer dan genoeg.Een ander natuurlijk superkritisch gas is de lagere atmosfeer van Venus, die erg dicht en heet is (93 atmosferen, 735 K) aan het oppervlak.Vreemd genoeg betekent dit dat slechts twee staten van materie aan de oppervlakte kunnen worden gevonden: vast en superkritisch gas.Conventionele vloeistoffen en gassen bestaan daar niet.

Superkritische vloeistoffen hebben minstens een dozijn industriële toepassingen.Een daarvan is superkritische vloeistofextractie, waarbij superkritische vloeistoffen worden gebruikt om wat materiaal uit een omliggende matrix te extraheren.Dit wordt gebruikt om cafeïne uit koffiebonen te extraheren.Superkritisch koolstofdioxide zuigt de cafeïne er direct uit.Evenzo worden superkritische vloeistoffen gebruikt bij superkritisch drogen, die een vloeistof uit een matrix haalt.Dit wordt gebruikt bij de bereiding van biologische monsters voor elektronenmicroscopie, evenals de synthese van airgel, een materiaal dat 12 Guinness World Records bevat voor eigenschappen zoals lichtheid en isolatie.

Superritische wateroxidatie wordt gebruikt om gevaarlijk afval te oxideren,ze veilig voor verwijdering.Het proces wordt ook gebruikt om micro- en nanavaten te synthetiseren voor verschillende farmaceutische toepassingen.Het omgekeerde van superkritische vloeistofextractie wordt impregnatie genoemd, waarbij een materiaal wordt geïntroduceerd in een matrix in plaats van verwijderd.De lijst gaat verder.Zoals u kunt zien, zijn de toepassingen van superkritische vloeistoffen talrijk.