Qu'est-ce qu'un fluide supercritique?
Un fluide supercritique est une substance qui a été chauffée au-dessus de son point critique. Le point critique d'une substance est le point où la pression critique et la température critique coexistent, permettant à la substance d'exister sous ses formes liquide et gazeuse à l'équilibre. En prenant une substance au-delà de ce point, un fluide présente les propriétés de dissolution d'un liquide, mais les propriétés de diffusion d'un gaz. Cela signifie qu'il peut dissoudre des substances comme un liquide tout en se dilatant pour remplir un récipient comme un gaz. Ces propriétés uniques lui permettent d'être utilisé dans différentes industries.
Lorsqu'une substance est prise au-dessus de son point critique, elle devient un fluide supercritique. Pour qu'un fluide devienne supercritique, une personne doit connaître la température critique et la pression critique. Normalement, un gaz à haute température peut être transformé en liquide avec addition de pression et un liquide à haute pression peut se transformer en gaz avec apport de chaleur. La pression critique est la pression au-dessus de laquelle une substance ne peut pas exister sous forme de gaz, quelle que soit la température. De même, la température critique est le point au-dessus duquel une substance ne peut être un liquide malgré la pression élevée.
Lorsqu'une substance est chauffée au-dessus de la température critique et est soumise à une pression supérieure à celle de la pression critique, un phénomène intéressant se produit. La substance ne peut être ni un liquide ni un gaz. Au contraire, il a les propriétés des deux. Les lignes entre les phases de la matière disparaissent pratiquement et le fluide change de propriétés. Le nouveau fluide supercritique a des propriétés à la fois liquides et gazeuses.
Un fluide surcritique souvent utilisé est le dioxyde de carbone. C'est une bonne substance à transformer en fluide supercritique car sa température critique est de 31,8 ° C (87,8 ° F) et sa pression critique de 73 atmosphères (environ 55 480 mm Hg). Une fois qu’il s’agit d’un fluide supercritique, les propriétés du dioxyde de carbone peuvent être modifiées en fonction de la température et de la pression. Par exemple, la manipulation de la pression peut changer les substances qui vont se dissoudre dans le fluide. Puisque le dioxyde de carbone est une molécule non polaire, des modificateurs peuvent être ajoutés pour augmenter sa capacité à dissoudre les molécules polaires.
Certains fluides supercritiques peuvent être utilisés pour extraire une plus grande quantité d'une substance désirée en une période de temps plus courte. Ces propriétés, ainsi que d’autres, leur permettent d’être utilisées dans une vaste gamme d’industries. L’industrie alimentaire et pharmaceutique, par exemple, peut utiliser le fluide pour extraire certains composés des aliments. En utilisant un fluide supercritique, tel que le dioxyde de carbone, un scientifique peut extraire des acides gras, des huiles et des antioxydants sans laisser de résidu chimique sur l'extrait. Le dioxyde de carbone supercritique a également une température relativement basse et peut donc être utilisé dans les cas où un produit chimique ne peut pas être exposé à une chaleur élevée.