駐點温度

1869年Andrews首先發現臨界現象。任何一種物質都存在三種相態----氣相、液相、固相。三相呈平衡態共存的點叫三相點。液、氣兩相呈平衡狀態的點叫臨界點。在臨界點時的温度和壓力稱為臨界温度和臨界壓力。不同的物質其臨界點所要求的壓力和温度各不相同。

使物質由氣態變為液態的最高温度叫駐點温度，也叫做臨界温度。每種物質都有一個特定的温度，在這個温度以上，無論怎樣增大壓強，氣態物質都不會液化，這個温度就是臨界温度。也稱為臨界温度。既可以表示物質處於臨界狀態時的温度，也可以表示物質以液態形式出現的最高温度。 ^[1] 

1.物質處於臨界狀態時的温度。

2.物質以液態形式出現的最高温度。

3.高於臨界温度，無論加多大壓力都不能使氣體液化。在臨界温度時，使氣體液化所必須的最低壓力叫臨界壓力。

4.臨界温度越低，越難液化。 ^[1] 

1）每種物質都有一個特定的温度，在這個温度以上，無論怎樣增大壓強，氣態物質不會液化，這個温度就是臨界温度。因此要使物質液化，首先要設法達到它自身的臨界温度。有些物質如氨、二氧化碳等，它們的臨界温度高於或接近室温，對這樣的物質在常温下很容易壓縮成液體。有些物質如氧、氮、氫、氦等的臨界温度很低，其中氦氣的臨界温度為-268℃。要使這些氣體液化，必須相應的要有一定的低温技術，以使能達到它們各自的臨界温度，然後再用增大壓強的方法使它液化。

2）通常把在臨界温度以上的氣態物質叫做氣體，把在臨界温度以下的氣態物質叫做汽。 臨界温度物質處於臨界狀態時的温度，稱為“臨界温度”。降温加壓，是使氣體液化的條件。但只加壓，不一定能使氣體液化，應視當時氣體是否在臨界温度以下。如果氣體温度超過臨界温度，無論怎樣增大壓強，氣態物質也不會液化。例如，水蒸汽的臨界温度為374℃，遠比常温度要高，因此，平常水蒸汽極易冷卻成水。其他如乙醚、氨、二氧化碳等，它們的臨界温度略高於或接近室温，這樣的物質在常温下很容易被壓縮成液體。但也有一些臨界温度很低的物質，如氧、空氣、氫、氦等都是極不容易液化的氣體。其中氦的臨界温度為-268℃。要使這些氣體液化。必須具備一定的低温技術和設備，使它們達到它們各自的臨界温度以下，而後再用增大壓強的方法使其液化。

導體由普通狀態向超導態轉變時的温度稱為超導體的轉變温度，或臨界温度，用Tc表示。 ^[2] 

通常我們所見到的物質常以三種形態存在，即固體、液體和氣體。形態是物質的一種屬性，不同物質的形態有所不同，如鐵是固體，水是液體，空氣是氣體等。一種物質所具有的形態與其所存在的客觀條件有關，並非永恆不變。

例如，在一般情況下二氧化碳是氣體，但在一定的低温和一定壓力下也可以是液體或固體（俗稱乾冰）。其它物質的形態也同樣隨着外界條件的變化而改變。氣體變成液體的過程叫做氣體的液化。對氣體能否變成液體的問題是有個認識過程的。早在19世紀以前，曾認為氣體本質上就是氣體，不能使之改變。只是在19世紀20年代，人們才成功地用加大壓力的辦法做氨氣、氯氣、二氧化碳及其它一些氣體變成液體。但是還有許多其它氣體（如組成空氣的主要成分——氮氣和氧氣），雖然作了很大努力，也不能使之液化。因此，人們曾錯誤地認為當時還不能液化的這些氣體是“永久氣體”，這種形而上學的觀點，阻礙了人們進一步研究如何使空氣液化的工作。隨着科學的不斷髮展，人們逐漸認識到：組成物質的分子間都存在相互吸引和相互排斥的兩種作用力，當分子間相互排斥力>分子間相互吸引力時，物質的氣體；當分子間的相互吸引力>分子間的相互排斥力或至少等於排斥力的時候，氣體才有可能轉變為液體。分子間的相互吸引作用，實際上可以認為不依賴於温度；相反，由分子的相互撞擊而引起互相排斥作用則強烈地依賴於温度，所以只有當氣體的温度降低到一定程度時，才有可能使分子間的吸引作用≥分子間的排斥作用。即才有可能使氣體變為液體。

這種使分子間的吸引作用等於分子間的排斥作用時，所許可存在的最高温度叫做該氣體的臨界温度。當高於臨界温度時無論外加多大的壓力，都不能使氣體液化。在臨界温度下使氣體液化所需的最低壓力，叫做臨界壓力。

不同的氣體，它們的臨界温度和臨界壓力也不相同，臨界温度較高的氣體，如氨、氯氣、二氧化碳，二氧化硫和乙炔等氣體，在常温下（低於它們的臨界温度）加壓就能液化，臨界温度較低的氣體，如氧氣、一氧化碳等，需經壓縮並冷卻到一定温度以下才能液化；臨界温度很低的氣體如氫和氦等，需經壓縮並冷卻到接近絕對零度（-273.16℃）的低温才能液化。氦的臨界温度最低，它是最後一個轉變成液體的氣體。

隨着生產的發展，液化氣體有着廣泛的應用。將氣體變成液體後體積大為減小，便於貯存運輸和使用。例如我們常見的液氨、液氯和液化石油氣（主要成分是丙烷、丁烷、丙烯、丁烯）等。氣體的液化也常用於混合氣體的分離，如空氣液化後，可用來分離出氮氣、氧氣及其它稀有氣體等，此外，氣體的液化對現代科學技術的發展也具有重要的意義，例如液氧可用於製造液氧炸藥和高能燃料的助燃劑。液氫可用作高能燃料；液氦可用來獲得絕對零度（-273.16℃）的低温等。 ^{[2]  [1]} 

SCF，是指在臨界温度和臨界壓力以上的流體。高於臨界温度和臨界壓力而接近臨界點的狀態稱為超臨界狀態。處於超臨界狀態時，氣液兩相性質非常接近，以至於無法分辨，故稱之為SCF。

自從1869年Andrews首先發現臨界現象以來，各種研究工作陸續開展起來，其中包括1879年Hannay和Hogarth測量了固體在超臨界流體中的溶解度，1937年Michels等人準確地測量了CO₂近臨界點的狀態等等。在純物質相圖上，一般流體的氣－液平衡線有一個終點——臨界點，此處對應的温度和壓力即是臨界温度（Tc）和臨界壓力（Pc）。當流體的温度和壓力處於Tc和Pc之上時，那麼流體就處於超臨界狀態（supercritical狀態，簡稱SC狀態）。超臨界流體的許多物理化學性質介於氣體和液體之間，並具有兩者的優點，如具有與液體相近的溶解能力和傳熱係數，具有與氣體相近的黏度係數和擴散係數。同時它也具有區別於氣態和液態的明顯特點：

（1）可以得到處於氣態和液態之間的任一密度；

（2）在臨界點附近，壓力的微小變化可導致密度的巨大變化。

由於黏度、介電常數、擴散係數和溶解能力都與密度有關，因此可以方便地通過調節壓力來控制超臨界流體的物理化學性質。與常用的有機溶劑相比，超臨界流體特別是SCCO₂、SCH₂O還是一種環境友好的溶劑。正是這些優點，使得超臨界流體具有廣泛的應用潛力，超臨界流體萃取分離技術已得到了廣泛的醫藥應用。 ^[3]