超临界流体的特性和应用
在物理学中，超临界流体指的是当流体温度超过其临界温度时，不论其压力和密度如何，都归为超临界状态。尽管它保持着气态的特性，但它与普通气体有所不同，呈现出更为稠密的状态。超临界流体的密度比一般气体大两个数量级，与液体相近；而其粘度虽较液体小，但扩散速度却快于液体，大约快两个数量级。它具有出色的流动性和传递性能。
物理属性
超临界流体是一种独特的流体状态，兼具液体和气体的特性。其众多物理属性，如扩散性、黏度、密度、热导率、热容和介电常数等，都位于液体与气体之间。通过调整压力，可以连续改变其密度，从而影响与其相关的物理属性。这意味着在超临界状态下，可以通过调整压力来改变溶剂的极性和溶剂化能力，而无需更改溶剂的成分。
反应性表现
超临界流体的反应性也是其独特之处。当溶剂的极性发生变化时，通过调整压力可以方便地控制反应速率和选择性。由于超临界流体的黏度较低，液相反应在其中的反应速率会得到提高。超临界流体的传热系数高于气体，有利于高放热的气相反应进行，并提高选择性和产物的稳定性。
常用超临界溶剂
在实际应用中，最常用的超临界流体包括二氧化碳和水。其他如惰性气体、低级烷烃、低级烯烃、氟代烷烃、低级醇以及某些特定化合物也常被用作超临界溶剂。
应用实例及优势
超临界流体的应用广泛，其中最常见的便是萃取技术。通过调整其独特的物理和化学性质，超临界流体能够有效地从物料中提取出某些成分。特别是二氧化碳和水这两种常用的超临界溶剂，具有各自独特的优势。例如，二氧化碳的临界压力和温度相对较低，特别适合于高沸点、热敏性或易氧化的物质的萃取，如食品和用制品。而水在超临界状态下则具有极强的溶解能力，能够与大多数有机化合物互溶，大大提高了反应速率和效率。