Hva er en superkritisk gass?

Superkritisk gass, mer korrekt kjent som superkritisk væske, er en distinkt tilstand av materie som har egenskaper til både en væske og en gass.En superkritisk gass kan betraktes som en mellomliggende tilstand mellom væsker og gasser.Superkritiske gasser opprettes bare over et termodynamisk kritisk punkt.Dette betyr vanligvis høyt trykk, ofte mellom ca 40 og 80 atmosfærer, selv om det varierer veldig.Noen kritiske punkter, spesielt vann, er så høyt som 218 atmosfærer og utover.Superkritiske væsker har lave viskositeter og høye diffusiviteter.

Superkritiske gasser kan diffundere inn i og gjennom faste stoffer som en gass, men løser også visse materialer som en væske.Superkritiske væsker finnes i minst to naturområder.Den første er rundt hydrotermiske ventilasjonsåpninger og ubåtvulkaner på havbunnen, der trykket er så stort at opprettelsen av en superkritisk gass er mulig.Trykket 3 km under vann er 300 atmosfærer, mer enn nok.En annen naturlig superkritisk gass er den nedre atmosfæren i Venus, som er veldig tett og varm (93 atmosfærer, 735 K) på overflaten.Merkelig nok betyr dette at bare to tilstander av materie kan finnes på overflaten: fast og superkritisk gass.Konvensjonelle væsker og gasser eksisterer ikke der.

Superkritiske væsker har minst et dusin industrielle anvendelser.Den ene er superkritisk væskeekstraksjon, der superkritiske væsker brukes til å trekke ut noe materiale fra en omkringliggende matrise.Dette brukes til å trekke ut koffein fra kaffebønner.Superkritisk karbondioksid suger koffein rett ut av dem.Tilsvarende brukes superkritiske væsker i superkritisk tørking, som trekker ut en væske fra en matrise.Dette brukes i fremstillingen av biologiske prøver for elektronmikroskopi, samt syntesen av Airgel, et materiale som inneholder 12 Guinness World Records for egenskaper som letthet og isolasjon.

Superkritisk vannoksidasjon brukes til å oksidere farlig bortkastning, noede er trygge for avhending.Prosessen brukes også til å syntetisere mikro- og nanopartikler for forskjellige farmasøytiske anvendelser.Det motsatte av superkritisk væskeekstraksjon kalles impregnering, hvorved et materiale introduseres for en matrise i stedet for fjernet.Listen fortsetter.Som du kan se, er anvendelsene av superkritiske væsker mange.