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Características do gás supercrítico

Os gases, assim como os fluidos supercríticos, servem na extração de material em sólidos e líquidos.

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Características do gás supercríticoGás supercrítico, mais conhecido como fluido supercrítico, é um estado distinto de matéria que tem tanto as propriedades de líquido quanto de um gás. Um gás supercrítico pode ser considerado como um estado intermediário entre líquidos e gases. Gases supercríticos são criados apenas acima do ponto de termodinâmica de um material crítico. Isto significa geralmente pressões elevadas, entre cerca de 40 e 80 atmosferas, embora isto varie. Alguns pontos críticos, principalmente de água, são tão elevados como 218 atmosferas ou mais. Fluidos supercríticos têm viscosidades baixas e difusividade elevadas.

Gases supercríticos podem difundir para dentro e através de sólidos, como um gás, mas também se dissolvem em certos materiais, como um líquido. Fluidos supercríticos são encontrados em pelo menos duas áreas da natureza. A primeira é nas fontes hidrotermais e vulcões submarinos no fundo do oceano, onde a pressão é tão grande que a criação de um gás supercrítico é possível. A pressão de 3 km (1,8 milhas) debaixo d'água é de 300 atmosferas, mais do que o suficiente para tal ocorrência. Outro gás natural supercrítico é a baixa atmosfera de Vênus, que é muito densa e quente (93 atmosferas, 735 K) na superfície. Curiosamente, isso significa que apenas dois estados da matéria podem ser encontrados na superfície: gás sólido e supercrítico. Líquidos e gases convencionais não existem lá.

Gás supercrítico no sólido

Imagem de material com gás supercrítico

Tipos de fluidos supercríticos têm pelo menos uma dúzia de aplicações industriais. Entre algumas destas aplicações está a extração, em que os fluidos supercríticos são usados para extrair algum material a partir de uma matriz circundante. Esta substância é utilizada para extrair cafeína a partir de grãos de café. O dióxido de carbono supercrítico suga a cafeína para fora dos grãos. Do mesmo modo, os fluidos supercríticos são utilizados na secagem supercrítica, que extrai um líquido a partir de uma matriz. Isto é usado na preparação de amostras biológicas para microscopia eletrônica, bem como a síntese de aerogel, um material que contém propriedades tais como leveza e isolamento.
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Oxidação da água supercrítica é utilizada para oxidar resíduos perigosos, tornando-os seguros para eliminação. O processo também é utilizado a fim de sintetizar micro e nanopartículas para várias aplicações farmacêuticas. O inverso da extração com fluido supercrítico é chamado de impregnação, através do qual um material é introduzido a uma matriz em vez de ser removido.


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