¿Qué es un gas supercrítico?
El gas supercrítico, más correctamente conocido como fluido supercrítico, es un estado distinto de materia que tiene propiedades de un líquido y un gas. Un gas supercrítico puede considerarse como un estado intermediario entre líquidos y gases. Los gases supercríticos solo se crean por encima del punto crítico termodinámico de un material. Esto generalmente significa altas presiones, a menudo entre aproximadamente 40 y 80 atmósferas, aunque varía mucho. Algunos puntos críticos, especialmente agua, son tan altos como 218 atmósferas y más allá. Los fluidos supercríticos tienen bajas viscosidades y altas difusividades.
Los gases supercríticos pueden difundirse hacia y a través de sólidos como un gas, pero también disuelve ciertos materiales como un líquido. Los fluidos supercríticos se encuentran en al menos dos áreas de la naturaleza. El primero es alrededor de respiraderos hidrotérmicos y volcanes submarinos en el fondo del océano, donde la presión es tan grande que la creación de un gas supercrítico es posible. La presión de 3 km (1.8 millas) bajo el agua es de 300 atmósferas, MOre que suficiente. Otro gas supercrítico natural es la atmósfera inferior de Venus, que es muy densa y caliente (93 atmósferas, 735 K) en la superficie. Por extraño que parezca, esto significa que solo se pueden encontrar dos estados de materia en la superficie: gas sólido y supercrítico. Los líquidos y gases convencionales no existen allí.
Los fluidos supercríticos tienen al menos una docena de aplicaciones industriales. Uno es la extracción de fluidos supercríticos, donde se usan fluidos supercríticos para extraer algo de material de una matriz circundante. Esto se usa para extraer cafeína de granos de café. El dióxido de carbono supercrítico absorbe la cafeína directamente de ellos. Del mismo modo, los fluidos supercríticos se usan en secado supercrítico, que extrae un líquido de una matriz. Esto se utiliza en la preparación de muestras biológicas para la microscopía electrónica, así como la síntesis de airgel, un material que contiene 12 Guinness World RecoRDS para propiedades como la ligereza y el aislamiento.
La oxidación de agua supercrítica se usa para oxidar los desechos peligrosos, haciéndolos seguros para la eliminación. El proceso también se utiliza para sintetizar micro y nanopartículas para varias aplicaciones farmacéuticas. El reverso de la extracción de fluido supercrítico se llama impregnación, por el cual se introduce un material en una matriz en lugar de eliminarse. La lista continúa. Como puede ver, las aplicaciones de fluidos supercríticos son numerosas.