Γιατί το διοξείδιο του άνθρακα παραλείπει την υγρή φάση;

Το διοξείδιο του άνθρακα δεν "παραλείπει" την υγρή φάση εξ ολοκλήρου. Είναι ακριβέστερο να λέμε ότι σε τυπική ατμοσφαιρική πίεση (1 atm), το διοξείδιο του άνθρακα μεταβαίνει απευθείας από στερεό (ξηρό πάγο) σε αέριο (CO2) σε θερμοκρασία -78,5 ° C (-109,3 ° F). Αυτή η διαδικασία ονομάζεται εξάχνωση .

Ωστόσο, το διοξείδιο του άνθρακα * μπορεί * να υπάρχει στην υγρή φάση υπό ορισμένες συνθήκες, συγκεκριμένα σε πιέσεις υψηλότερες από 5.1 atm . Εδώ είναι μια κατανομή:

* Μεταβάσεις πίεσης και φάσης: Η φάση μιας ουσίας καθορίζεται από την ισορροπία μεταξύ των δυνάμεων έλξης μεταξύ των μορίων (που ευνοούν μια συμπυκνωμένη φάση όπως το υγρό ή το στερεό) και την κινητική ενέργεια των μορίων (που ευνοεί μια αέρια φάση).

* Η υψηλή πίεση ευνοεί την υγρή φάση: Σε υψηλότερες πιέσεις, τα μόρια αναγκάζονται πιο κοντά, αυξάνοντας τις ενδομοριακές δυνάμεις. Αυτό καθιστά πιο πιθανό να υπάρχει το CO2 ως υγρό.

* Κρίσιμο σημείο: Υπάρχει μια συγκεκριμένη θερμοκρασία και πίεση που ονομάζεται κρίσιμο σημείο όπου οι φάσεις υγρού και αερίου καθίστανται αδιάκριτες. Για το CO2, το κρίσιμο σημείο είναι 31,1 ° C (88 ° F) και 73,8 atm. Πάνω από αυτό το σημείο, το CO2 υπάρχει ως υπερκρίσιμο υγρό, με ιδιότητες τόσο των υγρών όσο και των αερίων.

Έτσι, ενώ το CO2 εξομοιώνει σε ατμοσφαιρική πίεση, μπορεί να υπάρχει ως υγρό υπό συνθήκες υψηλότερης πίεσης και ακόμη και ως υπερκρίσιμο υγρό πάνω από το κρίσιμο σημείο του.