נוזל על קריטי
נוזל על-קריטי הוא מצב צבירה המתקיים כאשר חומר נמצא בתנאי טמפרטורה ולחץ מעל הנקודה הקריטית שלו. במצב זה, לא ניתן להבחין בין המצב הנוזלי למצב הגזי של החומר, והוא מציג תכונות המשלבות מאפיינים של שני מצבי הצבירה.[1]
נוזלים על-קריטיים נמצאים באופן טבעי באטמוספירות של ענקי קרח כמו נפטון ואורנוס, שם מים, אמוניה ומתאן נמצאים במצב על-קריטי בגלל תנאי הלחץ והטמפרטורה הקיצוניים.[2]
מאפיינים פיזיקליים
[עריכת קוד מקור | עריכה]נוזל על-קריטי מתאפיין בתכונות ייחודיות:
- צפיפות הדומה לזו של נוזל.
- צמיגות הדומה לזו של גז.
- כושר דיפוזיה גבוה.
- יכולת המסה גבוהה.
הנקודה הקריטית מוגדרת על ידי טמפרטורה קריטית (Tc) ולחץ קריטי (Pc) ספציפיים לכל חומר. לדוגמה, עבור מים הנקודה הקריטית היא בטמפרטורה של 374°C ולחץ של 218 אטמוספירות.
תכונות בנקודה הקריטית
[עריכת קוד מקור | עריכה]בנקודה הקריטית מתרחשות מספר תופעות ייחודיות:
- היעלמות מתח פנים בין הפאזות
- תנודות צפיפות גדולות
- קיבול חום אינסופי
- מקדם דחיסות אינסופי
שימושים
[עריכת קוד מקור | עריכה]לחומרים במצב נוזל על קריטי שימושים רבים, בהם:
- הסרת קפאין מפולי קפה באמצעות פחמן דו-חמצני על-קריטי.
- מיצוי חומרים פעילים מצמחים בתעשיית התרופות.
- טיפול בפסולת רעילה באמצעות מים על-קריטיים.
- מחקר ואסטרונומיה.
היסטוריה
[עריכת קוד מקור | עריכה]המושג "נקודה קריטית" הוצג לראשונה על ידי הברון שארל קניאר דה לה טור (אנ') בשנת 1822, כאשר הבחין שהגבול בין הפאזות הנוזלית והגזית נעלם בטמפרטורות מסוימות. המחקר המודרני של נוזלים על-קריטיים החל בשנות ה-70 של המאה ה-20, עם התפתחות היישומים התעשייתיים.
ראו גם
[עריכת קוד מקור | עריכה]קישורים חיצוניים
[עריכת קוד מקור | עריכה]- סרטון הדגמה מאת פרופ' מרטין פוליאקוף
הערות שוליים
[עריכת קוד מקור | עריכה]- ^ Schlosky, Kevin (1989). "Supercritical phase transitions at very high pressure". J. Chem. Educ. 66 (12): 989. Bibcode:1989JChEd..66..989S. doi:10.1021/ed066p989.
- ^ European Space Agency, Fall into an ice giant's atmosphere, phys.org (באנגלית)
