Kimyada Kritik Nokta Nedir?

Kritik nokta, termodinamikte, fazlar arasındaki, özellikle gaz ve sıvı arasındaki farkların ortaya çıkmadığı bir basınç ve sıcaklık durumunu tanımlamak için kullanılan bir terimdir. Böyle bir noktanın ötesinde, bir madde ne tamamen sıvı ne de tamamen gaz değildir; Hem sıvı hem de gaz fazının özelliklerini gösterir ve süperkritik bir akışkan olarak adlandırılır. Sıvı-sıvı kritik noktası gibi bir şey de var. Böyle bir nokta, bir karışımın iki veya daha fazla farklı sıvı faza ayrılacağı sıcaklık, basınç ve kompozisyon koşullarını gösterir.

Belirli bir maddenin kritik noktası, genellikle maddenin farklı sıcaklık ve basınç koşullarındaki davranışını gösteren bir çizelge olan bir faz diyagramında görülür. Böyle bir grafik, örneğin, sıvı ve gaz fazlar arasındaki dengeyi temsil eden bir eğri gösterir. Çizginin bir tarafında, daha yüksek sıcaklıkta ve daha düşük basınçta, madde gaz halindedir. Hattın diğer tarafında, daha düşük sıcaklıkta ve daha yüksek basınçta, madde, sıvı fazındadır. Yeterince yüksek sıcaklık ve basınçta, bu çizgi sıvı-gaz ​​faz farklılığının kaybolduğu tek bir noktadan sona erer - kritik nokta.

Bir maddenin kritik noktasının ötesinde bulunan süper kritik akışkanlar, hem sıvıların hem de gazların özelliklerini hatırlatan birçok farklı özelliğe sahiptir. Sıvılar gibi süper kritik akışkanlar da çözücü olarak işlev görebilir; diğer maddeleri çözebilirler. Ancak gazlar gibi yüzey gerilimi de yoktur.

Kritik noktanın ötesinde bulunan süperkritik akışkanlar doğada nispeten nadirdir, ancak var olurlar. Örneğin derin deniz yanardağları, okyanusun derinliklerinde bulunur ve okyanus tabanındaki aşırı yüksek basınç koşullarına aşırı sıcak maddeler verir. Bu, volkanın etrafındaki suyu ısıtır, kritik noktasının ötesine iter ve süper kritik bir akışkan haline getirir. Bazı gezegenler, özellikle gaz devleri, çok yüksek sıcaklıktaki maddeleri ve çekirdeklerinde basınç koşullarını içerir. Yüksek sıcaklık ve basınç koşulları, söz konusu maddeler için kritik noktaların çok ötesindedir, bu nedenle süper kritik akışkanlar olarak bulunurlar.

Bilim, endüstri ve diğer alanlarda süperkritik akışkanların birçok farklı uygulaması vardır. Çözünürlük özellikleri, onları belirli maddeleri çözmek için kimyagerlere faydalı kılar. Biyodizel yakıtlarının üretiminde de kullanılabilirler. Örneğin süper kritik metanol, bir miktar kullanılabilir yakıtla sonuçlanan bir dizi reaksiyondan geçirilir.