Was ist eine überkritische Flüssigkeit?

Eine überkritische Flüssigkeit ist eine Substanz, die über ihrem kritischen Punkt erhitzt wurde. Der kritische Punkt einer Substanz ist der Punkt, an dem der kritische Druck und die kritische Temperatur koexistieren, sodass die Substanz in seinen flüssigen und gasförmigen Formen im Gleichgewicht existieren kann. Das Ergebnis einer Substanz, die über diesen Punkt hinausgeht, ist eine Flüssigkeit, hat die löslichen Eigenschaften einer Flüssigkeit, aber die diffundierenden Eigenschaften eines Gases. Das bedeutet, dass es Substanzen wie eine Flüssigkeit auflösen kann, während es expandiert, um einen Behälter wie ein Gas zu füllen. Diese einzigartigen Eigenschaften ermöglichen es in verschiedenen Branchen. Damit eine Flüssigkeit überkritisch wird, muss eine Person die kritische Temperatur und den kritischen Druck kennen. Normalerweise kann ein Gas bei hoher Temperatur bei Zugabe von Druck in eine Flüssigkeit verwandelt werden, und eine Flüssigkeit bei hohem Druck kann bei Zugabe von Wärme in ein Gas verwandelt werden. Das kritische pDie Aufgabe ist der Druck, über dem eine Substanz trotz der hohen Temperatur nicht als Gas existieren kann. In ähnlicher Weise ist die kritische Temperatur der Punkt, an dem eine Substanz trotz des hohen Drucks keine Flüssigkeit sein kann.

Wenn eine Substanz über der kritischen Temperatur erhitzt wird und unter dem Druck des kritischen Drucks unter Druck gesetzt wird, tritt ein interessantes Phänomen auf. Die Substanz kann weder eine Flüssigkeit noch eine Gas sein. Vielmehr hat es die Eigenschaften von beidem. Die Linien zwischen den Phasen der Materie verschwinden praktisch und die Flüssigkeit ändert die Eigenschaften. Die neue überkritische Flüssigkeit hat Eigenschaften sowohl einer Flüssigkeit als auch eines Gass.

Eine häufig verwendete überkritische Flüssigkeit ist Kohlendioxid. Es ist eine gute Substanz, sich in eine überkritische Flüssigkeit zu verwandeln, da seine kritische Temperatur 31 ° C beträgt und sein kritischer Druck 73 Atmosphären (ca. 55.480 mm Hg) beträgt.Sobald es sich um eine überkritische Flüssigkeit handelt, können die Eigenschaften von Kohlendioxid mit Änderungen der Temperatur und des Drucks verändert werden. Zum Beispiel kann sich die Manipulation des Drucks ändern, welche Substanzen sich in der Flüssigkeit auflösen. Da Kohlendioxid ein unpolares Molekül ist, können Modifikatoren hinzugefügt werden, um die Fähigkeit zu erhöhen, polare Moleküle aufzulösen.

Einige überkritische Flüssigkeiten können verwendet werden, um eine größere Menge einer gewünschten Substanz in kürzerer Zeit zu extrahieren. Diese und andere Eigenschaften ermöglichen es ihnen, in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt zu werden. Die Lebensmittel- und Pharmaindustrie kann beispielsweise die Flüssigkeit verwenden, um bestimmte Verbindungen aus Lebensmitteln zu extrahieren. Mit einem überkritischen Flüssigkeit wie Kohlendioxid kann ein Wissenschaftler Fettsäuren, Öle und Antioxidantien extrahieren, ohne einen chemischen Rückstand auf dem Extrakt zu hinterlassen. Superkritisches Kohlendioxid hat auch eine relativ niedrige Temperatur, sodass es in Fällen verwendet werden kann, in denen eine Chemikalie nicht hoher Wärme ausgesetzt werden kann.