ในวิชาเคมีประเด็นสำคัญคืออะไร?

จุดวิกฤติเป็นคำที่ใช้ในอุณหพลศาสตร์เพื่ออธิบายสภาวะความดันและอุณหภูมิที่แตกต่างระหว่างเฟสโดยเฉพาะระหว่างก๊าซและของเหลวหยุดอยู่ นอกเหนือจากจุดดังกล่าวสารไม่ได้เป็นของเหลวอย่างสมบูรณ์หรือก๊าซอย่างสมบูรณ์; มันแสดงคุณสมบัติของเฟสของเหลวและเฟสแก๊สและเรียกว่าเป็นของเหลวยิ่งยวด นอกจากนี้ยังมีสิ่งที่เป็นจุดวิกฤติของเหลวและของเหลว จุดดังกล่าวหมายถึงเงื่อนไขของอุณหภูมิความดันและองค์ประกอบที่เกินกว่าที่ส่วนผสมจะแยกออกเป็นสองขั้นตอนของของเหลวที่แตกต่างกัน

จุดวิกฤติของสารเฉพาะมักจะถูกมองบนแผนภาพเฟสซึ่งแสดงพฤติกรรมของสารที่อุณหภูมิและความดันที่แตกต่างกัน แผนภูมิดังกล่าวแสดงให้เห็นตัวอย่างเช่นเส้นโค้งที่แสดงถึงความสมดุลระหว่างเฟสของเหลวและก๊าซ อีกด้านหนึ่งของเส้นที่อุณหภูมิสูงขึ้นและความดันลดลงสารจะอยู่ในสถานะก๊าซ อีกด้านหนึ่งของบรรทัดที่อุณหภูมิต่ำกว่าและความดันสูงกว่าสารอยู่ในสถานะของเหลว ที่อุณหภูมิและความดันสูงเพียงพอบรรทัดนี้จะสิ้นสุดในจุดเดียวซึ่งการแยกเฟสของเหลวและก๊าซหายไปซึ่งเป็นจุดวิกฤติ

ของเหลว Supercritical ซึ่งมีอยู่นอกเหนือจากจุดวิกฤติของสารมีคุณสมบัติที่แตกต่างมากมายที่เตือนให้รำลึกถึงคุณสมบัติของของเหลวและก๊าซ ของเหลวเหนือของเหลวสามารถทำหน้าที่เป็นตัวทำละลาย พวกเขาสามารถละลายสารอื่น ๆ อย่างไรก็ตามเช่นเดียวกับก๊าซพวกมันไม่มีแรงตึงผิว

ของเหลวยิ่งยวดที่อยู่เหนือจุดวิกฤตินั้นค่อนข้างหายากในธรรมชาติ แต่มีอยู่จริง ยกตัวอย่างเช่นภูเขาไฟใต้ทะเลลึกนั้นมีอยู่ลึกลงไปในมหาสมุทรและปล่อยสารที่ร้อนมากในสภาวะที่มีแรงดันสูงมากที่พื้นมหาสมุทร สิ่งนี้จะทำให้น้ำร้อนรอบ ๆ ภูเขาไฟผลักมันออกไปเกินจุดวิกฤติและเปลี่ยนเป็นของเหลวที่วิกฤตยิ่งยวด ดาวเคราะห์บางดวงโดยเฉพาะก๊าซยักษ์มีสารที่อุณหภูมิและความดันสูงที่แกนกลางของมัน สภาวะอุณหภูมิและความดันสูงนั้นอยู่ไกลเกินจุดวิกฤติสำหรับสารที่เกี่ยวข้องดังนั้นจึงมีอยู่ในสถานะของเหลวเหนือวิกฤต

มีแอพพลิเคชั่นมากมายสำหรับของเหลวเหนือวิกฤตในสาขาวิทยาศาสตร์อุตสาหกรรมและอื่น ๆ คุณสมบัติการละลายของพวกมันทำให้มีประโยชน์ต่อนักเคมีในการละลายสารบางชนิด พวกเขายังสามารถใช้ในการผลิตเชื้อเพลิงไบโอดีเซล ยกตัวอย่างเช่นเมทานอลวิกฤตยิ่งยวดนั้นเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาหลายอย่างซึ่งส่งผลให้มีปริมาณเชื้อเพลิงที่ใช้งานได้