¿Qué es un fluido supercrítico?

Un fluido supercrítico es una sustancia que se ha calentado por encima de su punto crítico. El punto crítico de una sustancia es el punto donde la presión crítica y la temperatura crítica coexisten, permitiendo que la sustancia exista en sus formas líquida y gaseosa en equilibrio. El resultado de tomar una sustancia más allá de este punto es que un fluido tiene las propiedades de disolución de un líquido, pero las propiedades de difusión de un gas. Eso significa que puede disolver sustancias como un líquido mientras se expande para llenar un recipiente como un gas. Estas propiedades únicas le permiten ser utilizado en diferentes industrias.

Cuando una sustancia se toma por encima de su punto crítico, se convierte en un fluido supercrítico. Para que un fluido se vuelva supercrítico, una persona debe conocer la temperatura crítica y la presión crítica. Normalmente, un gas a alta temperatura puede convertirse en un líquido con la adición de presión, y un líquido a alta presión puede convertirse en un gas con la adición de calor. La presión crítica es la presión por encima de la cual una sustancia no puede existir como gas a pesar de la temperatura. Del mismo modo, la temperatura crítica es el punto por encima del cual una sustancia no puede ser un líquido a pesar de la presión.

Cuando una sustancia se calienta por encima de la temperatura crítica y se somete a una presión por encima de la presión crítica, se produce un fenómeno interesante. La sustancia no puede ser ni líquida ni gaseosa. Más bien, tiene las propiedades de ambos. Las líneas entre las fases de la materia prácticamente desaparecen, y el fluido cambia sus propiedades. El nuevo fluido supercrítico tiene propiedades tanto de líquido como de gas.

Un fluido supercrítico que se usa con frecuencia es el dióxido de carbono. Es una buena sustancia convertirse en un fluido supercrítico porque su temperatura crítica es de 87.8 ° F (31 ° C) y su presión crítica es de 73 atmósferas (aproximadamente 55,480 mm Hg). Una vez que es un fluido supercrítico, las propiedades del dióxido de carbono se pueden alterar con cambios en la temperatura y la presión. Por ejemplo, manipular la presión puede cambiar qué sustancias se disolverán en el fluido. Como el dióxido de carbono es una molécula no polar, se pueden agregar modificadores para aumentar su capacidad de disolver moléculas polares.

Algunos fluidos supercríticos pueden usarse para extraer una mayor cantidad de una sustancia deseada en un período de tiempo más corto. Estas y otras propiedades les permiten ser utilizadas en una amplia gama de industrias. La industria alimentaria y farmacéutica, por ejemplo, puede usar el fluido para extraer ciertos compuestos de los alimentos. Usando un fluido supercrítico, como el dióxido de carbono, un científico puede extraer ácidos grasos, aceites y antioxidantes sin dejar un residuo químico en el extracto. El dióxido de carbono supercrítico también tiene una temperatura relativamente baja, por lo que puede usarse en casos en los que un producto químico no puede exponerse a altas temperaturas.