Hvad er en superkritisk væske?
En superkritisk væske er et stof, der er blevet opvarmet over dets kritiske punkt. Et substans kritiske punkt er det punkt, hvor det kritiske tryk og den kritiske temperatur sameksisterer, hvilket gør det muligt for stoffet at eksistere i dets flydende og gasformige form ved ligevægt. Resultatet af at tage et stof ud over dette punkt er en væske, der har en væskes opløselige egenskaber, men en gas diffunderende egenskaber. Det betyder, at det kan opløse stoffer som en væske, mens det ekspanderes til at fylde en beholder som en gas. Disse unikke egenskaber gør det muligt at bruge det i forskellige brancher.
Når et stof tages over sit kritiske punkt, bliver det en superkritisk væske. For at en væske skal blive superkritisk, skal en person kende den kritiske temperatur og det kritiske tryk. Normalt kan en gas ved høj temperatur omdannes til en væske ved tilsætning af tryk, og en væske ved højt tryk kan omdannes til en gas ved tilsætning af varme. Det kritiske tryk er det tryk, over hvilket et stof ikke kan eksistere som en gas på trods af hvor høj temperaturen er. Tilsvarende er den kritiske temperatur det punkt, over hvilket et stof ikke kan være en væske på trods af hvor højt trykket er.
Når et stof opvarmes over den kritiske temperatur og sættes under et tryk over det kritiske tryk, forekommer et interessant fænomen. Stoffet kan hverken være en væske eller en gas. Det har snarere begge egenskaber. Linjerne mellem faser af stof forsvinder praktisk talt, og væsken ændrer egenskaber. Den nye superkritiske væske har egenskaber af både en væske og en gas.
En superkritisk væske, der ofte bruges, er kuldioxid. Det er et godt stof at omdanne til en superkritisk væske, fordi dens kritiske temperatur er 87,8 ° F (31 ° C), og dens kritiske tryk er 73 atmosfærer (ca. 55.480 mm Hg). Når det først er en superkritisk væske, kan kuldioxidets egenskaber ændres med ændringer i temperatur og tryk. F.eks. Kan manipulering af trykket ændre, hvilke stoffer der vil opløses i væsken. Da carbondioxid er et ikke-polært molekyle, kan modifikatorer tilføjes for at øge dets evne til at opløse polære molekyler.
Nogle superkritiske væsker kan bruges til at ekstrahere en større mængde af et ønsket stof i et kortere tidsrum. Disse og andre egenskaber gør det muligt for dem at blive brugt i en lang række industrier. Fødevare- og farmaceutisk industri kan for eksempel bruge væsken til at udtrække visse forbindelser fra fødevarer. Ved hjælp af en superkritisk væske, såsom kuldioxid, kan en videnskabsmand udtrække fedtsyrer, olier og antioxidanter uden at efterlade en kemisk rest på ekstrakten. Superkritisk kuldioxid har også en relativt lav temperatur, så det kan bruges i tilfælde, hvor et kemikalie ikke kan udsættes for høj varme.