Co je to superkritický plyn?

Superkritický plyn, přesněji známý jako superkritická tekutina, je odlišný stav hmoty, který má vlastnosti kapaliny i plynu. Superkritický plyn lze považovat za prostřední stav mezi kapalinami a plyny. Superkritické plyny jsou vytvářeny pouze nad termodynamickým bodem materiálu. To obvykle znamená vysoké tlaky, často mezi asi 40 a 80 atmosférami, i když se to velmi liší. Některé kritické body, zejména voda, jsou až 218 atmosféry a dále. Superkritické tekutiny mají nízké viskozity a vysokou difuzivitu. Superkritické tekutiny se nacházejí nejméně ve dvou oblastech přírody. První je kolem hydrotermálních otvorů a podmořských sopek na dně oceánu, kde je tlak tak velký, že je možné vytvoření superkritického plynu. Tlak 3 km (1,8 mi) pod vodou je 300 atmosféry, MOznovu. Dalším přírodním superkritickým plynem je nižší atmosféra Venuše, která je na povrchu velmi hustá a horká (93 atmosféry, 735 K). Kupodivu to znamená, že na povrchu lze nalézt pouze dva stavy hmoty: pevný a superkritický plyn. Konvenční kapaliny a plyny tam neexistují.

Superkritické tekutiny mají nejméně tucet průmyslových aplikací. Jedním z nich je superkritická extrakce tekutin, kde se k extrahování nějakého materiálu z okolní matrice používají superkritické tekutiny. Používá se k extrahování kofeinu z kávových zrn. Superkritický oxid uhličitý nasává kofein přímo z nich. Podobně se superkritické tekutiny používají při superkritickém sušení, které extrahuje kapalinu z matrice. Používá se to při přípravě biologických vzorků pro elektronovou mikroskopii, jakož i syntézu airgel, materiálu, který drží 12 Guinness World Reco RecoRDS pro vlastnosti, jako je lehkost a izolace.

Superkritická oxidace vody se používá k oxidaci nebezpečných odpadů, díky čemuž jsou bezpečné k likvidaci. Tento proces se také používá k syntetizaci mikro a nanočástic pro různé farmaceutické aplikace. Opak superkritické extrakce tekutin se nazývá impregnace, přičemž materiál je zaveden spíše do matrice než odstraněn. Seznam pokračuje. Jak vidíte, aplikace superkritických tekutin jsou četné.