O que é um fluido supercrítico?

Um fluido supercrítico é uma substância que foi aquecida acima do seu ponto crítico. O ponto crítico de uma substância é o ponto em que a pressão crítica e a temperatura crítica coexistem, permitindo que a substância exista em suas formas líquida e gasosa em equilíbrio. O resultado de levar uma substância além desse ponto é que um fluido tem as propriedades de dissolução de um líquido, mas as propriedades de difusão de um gás. Isso significa que ele pode dissolver substâncias como um líquido enquanto se expande para encher um recipiente como um gás. Essas propriedades exclusivas permitem que seja usado em diferentes indústrias.

Quando uma substância é tomada acima de seu ponto crítico, ela se torna um fluido supercrítico. Para que um fluido se torne supercrítico, uma pessoa deve conhecer a temperatura crítica e a pressão crítica. Normalmente, um gás a alta temperatura pode ser transformado em líquido com a adição de pressão, e um líquido a alta pressão pode se transformar em gás com a adição de calor. A pressão crítica é a pressão acima da qual uma substância não pode existir como gás, apesar de quão alta é a temperatura. Da mesma forma, a temperatura crítica é o ponto acima do qual uma substância não pode ser um líquido, apesar de quão alta a pressão é.

Quando uma substância é aquecida acima da temperatura crítica e colocada sob uma pressão acima da pressão crítica, ocorre um fenômeno interessante. A substância não pode ser um líquido ou um gás. Pelo contrário, tem as propriedades de ambos. As linhas entre as fases da matéria praticamente desaparecem e o fluido altera as propriedades. O novo fluido supercrítico possui propriedades tanto de um líquido quanto de um gás.

Um fluido supercrítico que é frequentemente usado é o dióxido de carbono. É uma boa substância transformar-se em fluido supercrítico porque sua temperatura crítica é de 31,8 ° C (87,8 ° F) e sua pressão crítica é de 73 atmosferas (cerca de 55.480 mm Hg). Uma vez que é um fluido supercrítico, as propriedades do dióxido de carbono podem ser alteradas com alterações de temperatura e pressão. Por exemplo, manipular a pressão pode alterar quais substâncias se dissolverão no fluido. Como o dióxido de carbono é uma molécula não polar, podem ser adicionados modificadores para aumentar sua capacidade de dissolver moléculas polares.

Alguns fluidos supercríticos podem ser usados ​​para extrair uma quantidade maior de uma substância desejada em um período mais curto de tempo. Essas e outras propriedades permitem que elas sejam usadas em uma vasta gama de indústrias. A indústria alimentícia e farmacêutica, por exemplo, pode usar o fluido para extrair certos compostos dos alimentos. Usando um fluido supercrítico, como dióxido de carbono, um cientista pode extrair ácidos graxos, óleos e antioxidantes sem deixar resíduos químicos no extrato. O dióxido de carbono supercrítico também tem uma temperatura relativamente baixa, portanto pode ser usado nos casos em que um produto químico não pode ser exposto a altas temperaturas.