Co to jest płyn nadkrytyczny?

Płyn nadkrytyczny jest substancją, która została ogrzewana powyżej jej punktu krytycznego.Krytycznym punktem substancji jest punkt, w którym ciśnienie krytyczne i temperatura krytyczna współistnieją, umożliwiając istnienie substancji w jej cieczy i gazach w równowadze.Wynikiem przejęcia substancji poza tym punktem jest płyn ma właściwości rozpuszczające się cieczy, ale właściwości dyfuzji gazu.Oznacza to, że może rozpuścić substancje jak ciecz podczas rozszerzenia, aby wypełnić pojemnik jak gaz.Te unikalne właściwości pozwalają na stosowanie go w różnych branżach.

Gdy substancja jest przenoszona powyżej jej punktu krytycznego, staje się płynem nadkrytycznym.Aby płyn stał się nadkrytyczny, osoba musi znać temperaturę krytyczną i ciśnienie krytyczne.Zwykle gaz w wysokiej temperaturze można przekształcić w ciecz z dodatkiem ciśnienia, a ciecz pod wysokim ciśnieniem może zamienić się w gaz z dodaniem ciepła.Krytyczne ciśnienie to ciśnienie, powyżej którego substancja nie może istnieć jako gaz, pomimo tego, jak wysoka jest temperatura.Podobnie temperatura krytyczna jest punktem, w którym substancja nie może być cieczą pomimo wysokiego ciśnienia.

Gdy substancja jest ogrzewana powyżej temperatury krytycznej i jest podnoszona pod ciśnieniem powyżej ciśnienia krytycznego, występuje interesujące zjawisko.Substancją nie może być płyn lub gaz.Ma raczej właściwości obu.Linie między fazami materii praktycznie znikają, a płyn zmienia właściwości.Nowy płyn nadkrytyczny ma właściwości zarówno cieczy, jak i gazu.

Jednym z często stosowanych płynów nadkrytycznych jest dwutlenek węgla.Dobrą substancją jest przekształcanie się w płyn nadkrytyczny, ponieważ jego temperatura krytyczna wynosi 87,8 i f (31 i deg; c), a jego ciśnienie krytyczne wynosi 73 atmosferę (około 55 480 mm Hg).Gdy jest to płyn nadkrytyczny, właściwości dwutlenku węgla można zmienić wraz ze zmianami temperatury i ciśnienia.Na przykład manipulowanie ciśnieniem może zmienić, które substancje rozpuszczają się w płynie.Ponieważ dwutlenek węgla jest cząsteczką niepolarną, można dodać modyfikatory w celu zwiększenia jej zdolności do rozpuszczania cząsteczek polarnych.

Niektóre płyny nadkrytyczne można zastosować do wydobycia większej ilości pożądanej substancji w krótszym czasie.Te i inne nieruchomości pozwalają na ich stosowanie w szerokiej gamie branż.Na przykład przemysł żywności i farmaceutyczny może użyć płynu do wydobywania niektórych związków z żywności.Używając płynu nadkrytycznego, takiego jak dwutlenek węgla, naukowiec może wydobywać kwasy tłuszczowe, oleje i przeciwutleniacze bez pozostawienia pozostałości chemicznej na ekstrakcie.Nadkrytyczny dwutlenek węgla ma również stosunkowo niską temperaturę, aby można go było zastosować w przypadkach, w których chemikalia nie można wystawić na wysokie ciepło.