Bonjour à tous , j'ai beau lire des définitions de fluide supercritique je ne parviens pas à comprendre. Est ce que quelqu'un pourrait m'expliquer très simplement ? Car je sais qu'il est utilisé en chromatographie mais je ne comprends pas très bien. Merci d'avance
Il s'agit d'un état de la matière particulier. Cela peut s'observer avec de l'eau je crois.
Lorsque l'on chauffe de l'eau, elle va entrer en ébullition et se vaporiser sous forme de gaz. La séparation entre la phase liquide et la phase gazeuse est nette.
Si on fait cette expérience dans une casserole à pression et qu'on chauffe suffisamment, à partir d'une certaine température et d'une certaine pression, la séparation entre la phase liquide et la phase gazeuse disparait. C'est ça un fluide supercritique, ni tout à fait liquide ni tout à fait gazeux.
Le CO2 est l'exemple le plus classique. Si je me souviens bien le CO2 supercritique est d'ailleurs utilisé comme "solvant" pour enlever la caféine des cafés décaféinés.
On retrouve un mélange des 2 ?Envoyé par Sethy
si tu chauffe un liquide il se dilate, et si tu comprime un gaz il se contracte.
Si tu chauffe suffisamment un liquide et si tu pressurise suffisamment un gaz leurs propriétés vont converger en un fluide supercritique.
Les propriétés d'un fluide supercritique sont un peu un mélange des propriétés liquides et solides, et tu peux faire varier cela, en faisant varier la pression et la température
Merci ! pourquoi préferer utiliser un fluide supercritique pour la chromatographie ?
Pour comprendre ce qu'est un fluide supercritique, le mieux est de parler du cas de l'eau, dont le comportement nous est plus familier. Alors voilà.
Considérons l'eau qui bout. Sous pression de 1 bar, elle bout à 100°C. Si on reste à pression de 1 bar et qu'on chauffe, on observe que tant qu'on est à moins de 100°C, il n'y a que de l'eau liquide. A 100°C, l'eau se met à bouillir, il y a deux phases. Si on continue à chauffer, il y a de plus en plus de vapeur et de moins en moins d'eau, mais la température reste à 100°C et la pression à 1 bar. Quand tout le liquide a disparu, le volume est considérable. Si on surchauffe, il n'y a plus qu'une phase, la vapeur. Et son on continue à chauffer, la température dépasse 110+°, 120°C, etc, et la vapeur se dilate comme n'importe quel gaz.
Si on considère l''évolution de la masse volumique, on peut dire que, à 25°C, la masse volumique est de 1 g/mL = 1000 g/L. Si on chauffe l'eau, elle se dilate, mais assez peu. Quand l'eau se met à bouillir, sa masse volumique est de 960 g/L Par contre la vapeur qui se forme à 100°C a une masse volumique de 0.6 g/L. Cela fait une grande différence de masse volumique.
On va reprendre les mêmes considérations en prenant de l'eau dans une seringue comprimée à 10 bars, ou dans une autoclave sous 10 bars. C'est beaucoup plus difficile de faire bouillir de l'eau sous pression. L'eau ne bout pas à 100°C. Il faudra chauffer à 180°C. Et si on examine les masses volumiques, on constate que l'eau, même comprimée, continue de se dilater de 100°C à 180°C. Ce qui fait que l'eau qui bout sous 10 bars et 180°C devient plus légère et a une masse volumique de 870 g/L. Par contre la vapeur qui se forme dans ces conditions se trouve très fortement comprimée par les 10 bars. Elle a une masse volumique de 7.9 g/L
Sous 100 bars, l'eau bout à 312°C. Mais dans l'intervalle, l'eau liquide s'est fortement dilatée, et sa masse volumique est de 710 g/L. Et la vapeur qui se dégage alors devient énormément comprimée, avec une masse volumique de 46 g/L. De 46 à 710, la différence entre la masse volumique du gaz et celle du liquide devient de moins en moins importante.
J'espère que tu imagines la suite. Quand on atteint 374.8°C et 217 bars, le liquide et la vapeur ont la même masse volumique (320 g/L). Quand on atteint ce point critique, on voit tout à coup la surface du liquide s'estomper. Si on continue à chauffer, on a un fluide dont on ne sait pas très bien si c'est un gaz ou un liquide. C'est l'état supercritique.
