Süperkritik Bir Akışkan Nedir?

Süperkritik bir akışkan kritik noktasının üzerinde ısıtılmış bir maddedir. Bir maddenin kritik noktası, kritik basıncın ve kritik sıcaklığın bir arada bulunduğu, maddenin sıvı ve gaz halindeki formlarında dengede bulunmalarını sağlayan noktadır. Bu noktanın ötesinde bir madde almanın sonucu bir akışkan, bir sıvının çözme özelliklerine sahiptir, fakat bir gazın yayılma özelliklerine sahiptir. Bu, bir gaz gibi bir kabı doldurmak için genişlerken bir sıvı gibi maddeleri çözebileceği anlamına gelir. Bu benzersiz özellikler, farklı endüstrilerde kullanılmasını sağlar.

Bir madde kritik noktasının üzerinde alındığında, süperkritik bir akışkan haline gelir. Bir sıvının süperkritik hale gelmesi için, bir kişinin kritik sıcaklığı ve kritik basıncı bilmesi gerekir. Normalde, yüksek sıcaklıkta bir gaz, basınç ilavesiyle bir sıvıya dönüştürülebilir ve yüksek basınçta bir sıvı, ısı ilavesiyle bir gaza dönüşebilir. Kritik basınç, sıcaklığın ne kadar yüksek olduğuna rağmen, bir maddenin gaz olarak var olamayacağı basınçtır. Benzer şekilde, kritik sıcaklık, basıncın ne kadar yüksek olmasına rağmen bir maddenin sıvı olamayacağı noktadır.

Bir madde kritik sıcaklığın üzerinde ısıtıldığında ve kritik basıncın üzerinde bir baskı altına alındığında, ilginç bir fenomen ortaya çıkar. Bu madde sıvı ya da gaz olamaz. Aksine, her ikisinin de özelliklerine sahiptir. Maddenin fazları arasındaki çizgiler hemen hemen kaybolur ve akışkan özellikleri değiştirir. Yeni süper kritik akışkan hem sıvı hem de gaz özelliklerine sahiptir.

Sık kullanılan bir süper kritik akışkan karbon dioksittir. Kritik sıcaklığı 87.8 ° F (31 ° C) ve kritik basıncı 73 atmosfer (yaklaşık 55.480 mm Hg) olduğu için süperkritik bir sıvıya dönüşmek iyi bir maddedir. Süperkritik bir akışkan olduğunda, karbon dioksitin özellikleri sıcaklık ve basınçtaki değişikliklerle değiştirilebilir. Örneğin, basıncı değiştirmek akışkanda hangi maddelerin çözüneceğini değiştirebilir. Karbondioksit polar olmayan bir molekül olduğundan, polar molekülleri çözme kabiliyetini arttırmak için değiştiriciler eklenebilir.

Bazı süper kritik akışkanlar, daha kısa bir sürede arzu edilen bir maddenin daha fazla bir miktarını çıkarmak için kullanılabilir. Bu ve diğer özellikler, geniş bir endüstri yelpazesinde kullanılmalarına izin verir. Örneğin, gıda ve ilaç endüstrisi, bazı bileşikleri gıdadan çıkarmak için sıvıyı kullanabilir. Bir bilim adamı, karbondioksit gibi süper kritik bir sıvı kullanarak, özüt üzerinde kimyasal bir kalıntı bırakmadan, yağ asitlerini, yağları ve antioksidanları çıkarabilir. Süperkritik karbon dioksit ayrıca nispeten düşük bir sıcaklığa sahiptir, bu nedenle bir kimyasalın yüksek ısıya maruz kalmayacağı durumlarda kullanılabilir.