W chemii jaki jest punkt krytyczny?
Punkt krytyczny to termin używany w termodynamice do opisania warunków ciśnienia i temperatury, powyżej których przestają istnieć rozróżnienia między fazami, szczególnie między gazem a cieczą. Poza tym punktem substancja nie jest ani całkowicie płynna, ani całkowicie gazowa; wykazuje właściwości zarówno fazy ciekłej, jak i fazy gazowej i jest określany jako płyn nadkrytyczny. Istnieje również coś takiego jak punkt krytyczny ciecz-ciecz. Taki punkt oznacza warunki temperatury, ciśnienia i składu, poza którymi mieszanina rozdzieli się na dwie lub więcej różnych faz ciekłych.
Punkt krytyczny konkretnej substancji jest często widziany na schemacie fazowym, wykresie pokazującym zachowanie się substancji w różnych temperaturach i ciśnieniach. Taki wykres pokazuje na przykład krzywą reprezentującą równowagę między fazą ciekłą i gazową. Z jednej strony linii, w wyższej temperaturze i niższym ciśnieniu, substancja znajduje się w fazie gazowej. Po drugiej stronie linii, w niższej temperaturze i wyższym ciśnieniu substancja znajduje się w fazie ciekłej. Przy wystarczająco wysokiej temperaturze i ciśnieniu linia ta kończy się w jednym punkcie, powyżej którego zanika rozróżnienie fazy ciecz-gaz - punkt krytyczny.
Płyny nadkrytyczne, które istnieją poza punktem krytycznym substancji, mają wiele różnych właściwości, które przypominają właściwości zarówno cieczy, jak i gazów. Podobnie jak płyny, płyny nadkrytyczne mogą służyć jako rozpuszczalniki; mogą rozpuszczać inne substancje. Jednak podobnie jak gazy nie mają napięcia powierzchniowego.
Płyny nadkrytyczne, które istnieją poza punktem krytycznym, są stosunkowo rzadkie z natury, ale istnieją. Na przykład wulkany głębinowe istnieją głęboko w oceanie i uwalniają ekstremalnie gorące substancje do ekstremalnie wysokich ciśnień na dnie oceanu. Ogrzewa to wodę wokół wulkanu, wypychając ją poza punkt krytyczny i zamieniając w płyn nadkrytyczny. Niektóre planety, szczególnie gazowe olbrzymy, zawierają substancje o bardzo wysokiej temperaturze i ciśnieniu w swoich rdzeniach. Warunki wysokiej temperatury i ciśnienia wykraczają daleko poza punkt krytyczny dla zaangażowanych substancji, więc istnieją jako płyny nadkrytyczne.
Istnieje wiele różnych zastosowań płynów nadkrytycznych w nauce, przemyśle i innych dziedzinach. Ich właściwości rozpuszczalności sprawiają, że są przydatne chemikom do rozpuszczania niektórych substancji. Mogą być również wykorzystywane do produkcji paliw biodiesel. Na przykład nadkrytyczny metanol poddawany jest szeregowi reakcji, w wyniku których powstaje pewna ilość użytecznego paliwa.