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.



Dr. Karol Pilorz, current address:
Analytical Chemistry Dept.
Lund University, Box 124, 22100 Lund, Sweden fax: +46 46 2224544 tel: 2228176

To archiwum zostało wygenerowane przez hypermail 2.1.7 : Thu 08 May 2003 - 14:47:35 MET DST