科学家观察到，非平衡超临界流体中存在多相共存现象任何物质随着温度和压力的变

任何物质随着温度和压力的变化，都会相应的呈现出固态、液态、气态三种相态。当把处于气液平衡的物质升温升压时，热膨胀引起液体密度减少，压力升高使气液两相的界面消失，成为均相体系，这一点成为临界点。除了固液态三种状态以外，还存在一种高于临界温度和临界压力以上的流体，那就是超临界流体。超临界流体处于气液不分的状态，没有明显的气液分界面，既不是液体也不是气体。由于超临界流体处于超临界状态，对温度和压力的改变十分敏感，具有十分独特的物理性质。日前，一个韩国研究小组观察到超临界流体中长期存在的非平衡相共存。
尽管超临界流体处于气液不分的状态，但2010年有研究报告称，超临界流体可能具有液体或气体特性，具体取决于温度和压力条件。此后，通过各种实验和模拟不断证实超临界流体区域存在多种状态。然而，在相同的温度和压力点，多相共存而不是单相的状态的可能性尚未确定。
为此，研究小组在使用连续压缩-膨胀循环运行的高压室制造超临界氩流体的过程中，展示了大量氩液滴（由绝热膨胀冷却形成）共存的状态具有类似气体的超临界背景，同时保持其类似液体的特性。这两个相独立共存的状态持续了令人惊讶的长时间，研究人员提出了一种由纳米团簇介导的新质量传输模型来解释这一现象。

文章图片

文章图片
簇的出现减少了质量流入，因此，液滴的蒸发时间减少。图源论文
超临界流体因其低粘度和高溶解度等有益特性而被用于各种行业，例如发电厂的热交换系统、制药过程、半导体清洁和食品加工。本研究中发现的超临界流体中的非平衡相共存对热容、热导率和粘度等物理和化学性质有重大影响，这可能对工业应用中的超临界流体处理很重要。
此外，该成果还具有重要的学术价值，首次发现超临界流体的非平衡相共存，为相关研究奠定了基础，这是一个尚未探索的领域。
【科学家观察到，非平衡超临界流体中存在多相共存现象】来源：前瞻网