●李传亮 很多专家说超临界流体十分特殊,“具有气体的密度、液体的粘度,流体性质特别好”。我写过一个帖子否定了这种说法,说超临界流体并不特殊,其性质介于气体和液体之间。有网友坚持认为超临界流体十分特殊,具有气体的密度、液体的粘度,流体性质特别好,没有相态变化,只有压缩。现在有必要详细分析一下超临界流体了。
超临界流体的说法并不准确,严格说来应该是流体的超临界状态,就是温度和压力都高于临界点的区域。每一种物质都有超临界状态。
相图中的1点为液态,2点为气态,3点为超临界态。当1点沿着水平线等压升温至3点时,液体膨胀,密度降低,粘度也跟着降低。当2点沿着竖直线等温升压至3点时,气体压缩,密度增大,粘度也跟着增大。因此,超临界态的性质一定介于气体和液体之间,不会特殊到哪里去。
超临界态的3点到底是气态、还是液态?如果3点离液相区比较近,肯定是液态;如果离气相区比较近,肯定是气态;如果位于中间的过渡区,相态特征就不好
判断了,因为它是单相存在、而不是气液共存。我给出的判断
标准是:密度大于0.5g/cm
3时为液态,密度小于0.5g/cm
3时为气态。
其实,高温高压下的相态特征已经不是很重要了,知道它是流体就行了,没必要一定知道是气体、还是液体,因为这时候的气液差别渐趋模糊甚至消失殆尽了。
当温度和压力由1点通过3点变化到2点时,液体变成了气体,发生了巨大的相变,但整个过程都没有发生蒸发或气化现象。当温度和压力由2点通过3点变化到1点时,气体变成了液体,也发生了巨大的相变,但整个过程也都没有发生凝析或液化现象。因此,相变可以以突变的形式进行,也可以以渐变的形式进行,渐变的积累也可以导致巨大的相变。