Autor: Karol Pilorz (Karol.Pilorz_at_analykem.lu.se)
Data: Sat 17 Jul 1999 - 13:12:26 MET DST
Hej,
Poniewaz od niejakiego czasu zajmuje sie plynem nadkrytycznym
(tak sie ten stan materii nazywa) osmiele sie wtracic do dyskusji.
Dla tych ktorzy uwazaja, ze to fizyka, mam do czynienia z
nadkrytycznym dwutlenkiem wegla w chemii analitycznej (SFE -
ekstrakcja nadkrytyczna - uzywana do preparatyki probki).
Dwutlenek wegla jest najczesciej uzywany, niepalny, nietoksyczny,
tani, latwo go otrzymac w wysokim stopniu czystosci, no i warunki
nadkrytyczne sa lagodne: 31oC i 73 bar. Gestosc krytyczna to 106
kmol/m^3. Jak sie troche bardziej sprezy (tak! plyn nadkrytyczny
jest scisliwy, podobnie do gazow, zreszta plynny dwutlenek wegla
tez sie robi scisliwy gdy dochodzimy do punktu krytycznego) to
latwo dojsc do gestosci 1 g/ml. Jego zdolnosc rozpuszczania
substancji jest porownywalna z heksanem, zalezy jednak silnie od
gestosci co jest duza zaleta, pozwala latwo poprzez zmiane
cisnienia kontrolowac rozpuszczanie substancji.
Trzeba pamietac, ze plyn nadkrytyczny nie jest faza, taka jak ciecz
czy gaz. Nie ma przejscia fazowego. To jest kwestia umowy, ze
substancja ktora ogrzejemy powyzej temperatury krytycznej i
sprezymy pod cisnieniem wyzszym od cisnienia krytycznego jest
nazywana plynem nadkrytycznym.
Wyobrazmy sobie gaz w temperaturze nizszej od temperatury
krytycznej. Sprezamy go izotermicznie (utrzymujac stala
temperature). W pewnym momencie dochodzimy do krzywej
wspolistnienia pary i cieczy i pojawiaja sie kropelki - tworzy sie
nowa faza. Gdy wyjdziemy od gazu w temperaturze wyzszej od
temperatury krytycznej to niezaleznie od wysokosci przylozonego
cisnienia nie zaobserwujemy kropelek cieczy, nie bedzie przejscia
fazowego. Otrzymamy goracy i gesty ... no wlasnie, plyn
nadkrytyczny.
Analogicznie mozemy utrzymywac stale cisnienie i obnizac
temperature. Jezeli wystartujemy z p>pc (czyli z plynu
nadkrytycznego) to dojedziemy do cieczy nie obserwujac przejscia
fazowego.
Na koniec tego przydlugiego postu zagadka.
Co bedzie jezeli gaz, powiedzmy pare wodna, potraktujemy
nastepujaco:
(p1<pc,T1<Tc) grzejemy (p1<pc, T2>Tc) sprezamy (p2>pc,
T2>Tc) chlodzimy (p2>pc, T3<Tc) i na koniec rozprezamy do
cisnienia atmosferycznego (niech T3 bedzie temperatura pokojowa)?
Oczywiscie c oznacza warunki krytyczne.
Sorry, ze sie tak rozpisalem. Mam nadzieje, ze to sie przyda.
Milego dnia,
Karol
Ps. Woda nadkrytyczna znajduje coraz wiecej zastosowan, ale jest
nieprzyjemna. Strasznie stal w niej koroduje co przy jej cisnieniu
krytycznym jest niebezpieczne. Gwaltownie tez rozwija sie wiedza o
reakcjach chemicznych w plynach nadkrytycznych.
To archiwum zostało wygenerowane przez hypermail 2.1.7 : Thu 08 May 2003 - 14:47:35 MET DST