Vad är en kritisk punkt i kemi?

Kritisk punkt är en term som används i termodynamik för att beskriva ett tryck- och temperaturtillstånd utöver vilket skillnader mellan faser, särskilt mellan gas och vätska, upphör att existera.Utöver en sådan punkt är ett ämne varken helt flytande eller helt gasformigt;Den visar egenskaper hos både vätskefasen och gasfasen och kallas en superkritisk vätska.Det finns också en sådan sak som en vätskevätskekritisk punkt.En sådan punkt betecknar förhållanden för temperatur, tryck och sammansättning utöver vilka en blandning kommer att separeras i två eller flera olika flytande faser.

Den kritiska punkten för ett specifikt ämne ses ofta på ett fasdiagram, ett diagram som visar beteendet hosämnet vid olika temperatur- och tryckförhållanden.Ett sådant diagram visar till exempel en kurva som representerar jämvikten mellan vätskan och gasformiga faser.På ena sidan av linjen, vid högre temperatur och lägre tryck, är ämnet i den gasformiga fasen.På den andra sidan av linjen, vid lägre temperatur och högre tryck, är ämnet i vätskefasen.Vid tillräckligt hög temperatur och tryck avslutas denna linje i en enda punkt utöver vilken vätskegasfasskillnaden försvinner och mdash;den kritiska punkten.

Superkritiska vätskor, som finns utöver en substans kritisk punkt, har många olika egenskaper som påminner om egenskaperna hos både vätskor och gaser.Liksom vätskor kan superkritiska vätskor tjäna som lösningsmedel;De kan lösa upp andra ämnen.Liksom gaser har de emellertid ingen ytspänning.

De superkritiska vätskorna som finns utöver den kritiska punkten är relativt sällsynta i naturen, men de finns.Djupa havsvulkaner finns till exempel djupt i havet och släpper extremt heta ämnen i de extremt högtrycksförhållandena vid havsbotten.Detta värmer vattnet runt vulkanen, skjuter det bortom dess kritiska punkt och förvandlar det till en superkritisk vätska.Vissa planeter, särskilt gasjättar, innehåller ämnen vid mycket höga temperatur- och tryckförhållanden vid deras kärnor.De höga temperatur- och tryckförhållandena är långt utöver den kritiska punkten för de involverade ämnena, så de finns som superkritiska vätskor.

Det finns många olika tillämpningar av superkritiska vätskor inom vetenskap, industri och andra områden.Deras löslighetsegenskaper gör dem användbara för kemister för att lösa vissa ämnen.De kan också användas vid produktion av biodieselbränslen.Superkritisk metanol, till exempel, sätts genom en serie reaktioner som resulterar i en mängd användbart bränsle.