¿Qué es un gas supercrítico?

May 5

Gas supercrítico, más correctamente conocido como fluido supercrítico, es un estado distinto de materia que tiene propiedades tanto de un líquido y un gas. Un gas supercrítico puede ser considerado como un estado intermedio entre líquidos y gases. Los gases supercríticos sólo se crean por encima de termodinámica punto crítico de un material. Esto generalmente significa que las altas presiones, a menudo entre aproximadamente 40 y 80 atmósferas, aunque varía en gran medida. Algunos puntos críticos, sobre todo de agua, son tan altas como 218 atmósferas y más allá. Los fluidos supercríticos tienen viscosidades bajas y altas difusividades.

Los gases supercríticos pueden difundir en y a través de sólidos como un gas, pero también se disuelve ciertos materiales como un líquido. Los fluidos supercríticos se encuentran en al menos dos áreas de la naturaleza. La primera es alrededor de los respiraderos hidrotermales y volcanes submarinos en el fondo del océano, donde la presión es tan grande que es posible la creación de un gas supercrítico. El de presión 3 km (1,8 millas) bajo el agua es de 300 atmósferas, más que suficiente. Otro gas supercrítico natural es la baja atmósfera de Venus, que es muy densa y caliente (93 atmósferas, 735 K) en la superficie. Por extraño que parezca, esto significa que sólo dos estados de la materia se puede encontrar en la superficie: de gas sólido y supercrítico. Líquidos y gases convencionales no existen allí.

Los fluidos supercríticos tienen por lo menos una docena de aplicaciones industriales. Uno de ellos es la extracción de fluido supercrítico, en donde se utilizan fluidos supercríticos para extraer un poco de material de una matriz circundante. Esto se utiliza para extraer la cafeína de los granos de café. Dióxido de carbono supercrítico chupa la cafeína directamente de ellos. Del mismo modo, los fluidos supercríticos se usan en el secado supercrítico, que extrae un líquido a partir de una matriz. Esto se utiliza en la preparación de muestras biológicas para microscopía electrónica, así como la síntesis de aerogel, un material que tiene 12 Libro Guinness de los Récords por propiedades tales como la ligereza y aislamiento.

Oxidación en agua supercrítica se utiliza para oxidar los desechos peligrosos, lo que son seguras para su eliminación. El proceso también se utiliza para sintetizar micro y nano-partículas para diversas aplicaciones farmacéuticas. El inverso de la extracción de fluido supercrítico se llama la impregnación, con lo cual un material se introduce a una matriz en lugar de quitar. La lista es interminable. Como se puede ver, las aplicaciones de los fluidos supercríticos son numerosos.