¿Qué es un gas supercrítico?
El gas supercrítico, más correctamente conocido como fluido supercrítico, es un estado distinto de la materia que tiene propiedades tanto de líquido como de gas. Un gas supercrítico puede considerarse como un estado intermedio 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, más notablemente el agua, son tan altos como 218 atmósferas y más. Los fluidos supercríticos tienen bajas viscosidades y altas difusividades.
Los gases supercríticos pueden difundirse dentro y a través de los sólidos como un gas, pero también disuelven ciertos materiales como un líquido. Los fluidos supercríticos se encuentran en al menos dos áreas de la naturaleza. El primero es alrededor de respiraderos hidrotermales y volcanes submarinos en el fondo del océano, donde la presión es tan grande que es posible la creación de un gas supercrítico. La presión bajo el agua a 3 km (1,8 millas) es de 300 atmósferas, más 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. Curiosamente, esto significa que solo se pueden encontrar dos estados de la 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. Una es la extracción de fluidos supercríticos, donde se utilizan fluidos supercríticos para extraer algo de material de una matriz circundante. Esto se usa para extraer cafeína de los granos de café. El dióxido de carbono supercrítico absorbe la cafeína directamente de ellos. De manera similar, los fluidos supercríticos se usan en el secado supercrítico, que extrae un líquido de una matriz. Esto se usa en la preparación de muestras biológicas para microscopía electrónica, así como en la síntesis de aerogel, un material que posee 12 récords mundiales Guinness por sus propiedades como la ligereza y el aislamiento.
La oxidación supercrítica del agua se utiliza para oxidar los desechos peligrosos, haciéndolos seguros para su eliminación. El proceso también se utiliza para sintetizar micro y nanopartículas para diversas aplicaciones farmacéuticas. El reverso de la extracción de fluido supercrítico se llama impregnación, por el cual un material se introduce en una matriz en lugar de eliminarse. La lista continua. Como puede ver, las aplicaciones de fluidos supercríticos son numerosas.