Supercritique

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Supercritique, en physique-chimie, est l'état de la matière lorsqu'elle est soumise à une forte pression ou température. On parle de fluide supercritique lorsqu'un fluide est chauffé au-delà de sa température critique ou lorsqu'il est comprimé au-dessus de sa pression critique. Cet état de la matière a été découvert en 1822 par Charles Cagniard de la Tour. Les propriétés physiques d'un fluide supercritique (densité, viscosité, diffusivité) sont intermédiaires
Supercritique

Supercritique, en physique-chimie, est l'état de la matière lorsqu'elle est soumise à une forte pression ou température. On parle de fluide supercritique lorsqu'un fluide est chauffé au-delà de sa température critique ou lorsqu'il est comprimé au-dessus de sa pression critique. Cet état de la matière a été découvert en 1822 par Charles Cagniard de la Tour. Les propriétés physiques d'un fluide supercritique (densité, viscosité, diffusivité) sont intermédiaires entre celles des liquides et celles des gaz. Le dioxyde de carbone supercritique est assez courant en raison de sa facilité d'obtention (température critique : 31 °C, pression critique : 73 atm) et de ses propriétés économiques et écologiques intéressantes (non inflammable, non toxique, relativement peu cher et sans coût d'élimination comparativement aux solvants organiques).

Dioxyde de carbone supercritique

Cet état supercritique a été observé expérimentalement pour la première fois à la fin du siècle dernier sur du dioxyde de carbone exposé à 31, 1ºC et 73 atm. Dans cet état, ce composé possède de remarquables propriétés de solubilité de substances organiques. Contrairement aux autres solvants, comme le tétrachlorure de carbone, il n'est pas toxique. Le CO2 supercritique est utilisé dans l'industrie agroalimentaire et la parfumerie pour extraire les arômes des plantes à parfum, retirer l'amertume du houblon ou décaféiner le café. Un solvant dans des conditions supercritiques voit son pouvoir de dissolution considérablement accru. La principale différence entre l'extraction par fluide supercritique et l'extraction par un solvant conventionnel est dans la méthode de récupération du solvant. En diminuant la pression, le fluide supercritique perd son pouvoir de dissolution et le produit extrait précipite. Ce procédé est utilisé dans la décaféination du café, l'extraction des épices et des parfums, la dénicotinisation du tabac, etc. La chromatographie en phase supercritique utilise le CO2 supercritique, seul ou mélangé avec de faibles quantités de solvant polaire, pour obtenir des séparations moléculaires rapides et économiques qui sont mises en oeuvre à des fins analytiques et préparatives dans l'industrie pharmaceutique en particulier.

Voilure supercritique

En aéronautique, on parle parfois de voilure supercritique. Le Dassault Falcon 50 fut le premier avion civil à être équipé d'une voilure supercritique. Les effets étant une augmentation de la vitesse de croisière, économie de carburant, augmentation de la capacité des réservoirs. Le profil des ailes qui équipent les avions de ligne modernes (famille Dassault, Airbus, …) est supercritique. La vitesse des avions de ligne (de l'ordre de Mach 0.8) est relativement proche de la vitesse du son (Mach 1). Les filets d'air subissent une accélération autour d'un profil en particulier sur l'extrados de l'aile. Cette accélération donne naissance, sur les profils classiques, à des zones où la vitesse d'écoulement est localement supersonique (Mach supérieur à 1). Cette zone d'écoulement supersonique génère une onde de choc qui s'accompagne d'une importante dégradation des performances de l'avion. Sur les profils supercritiques, le nombre de Mach local maximal à l'extrados est atteint rapidement, et reste sensiblement stationnaire lorsque le Mach général augmente. L'intensité du choc de recompression (à l'arrière de l'onde de choc la vitesse redevient subsonique) reste ainsi limitée. Ce type du profil, en plus de ces avantages aérodynamiques, permet donc de disposer d'une épaisseur relative plus importante, permettant d'accroître la capacité en carburant dans la voilure. La forme du profil supercritique est caractérisé par :
- une ligne moyenne à double courbure, inversée dans la partie avant (concavité vers le haut),
- un extrados aplati,
- un intrados "creusé" dans sa partie arrière.

Voir aussi

- État de la matière
- gaz
- liquide
- solide
- Phase
- Diagramme de phase
- Changement d'état (transition de phase)
- fusion/solidification
- vaporisation (ébullition)/évaporation/liquéfaction
- sublimation/condensation
- point triple

Liens et référence

- Futura-sciences Catégorie:Phase Catégorie:Science des matériaux Catégorie:Thermodynamique de:Kritischer Punkt (Thermodynamik) es:Fluido supercrítico it:Stato supercritico nl:Superkritisch pl:Stan nadkrytyczny sv:Superkritisk vätska ja:超臨界流体 zh:超臨界流體 id:Fluida superkritikal en:Supercritical fluid
Sujets connexes
Agroalimentaire   Arôme   Café   Changement d'état   Chromatographie en phase supercritique   Condensation   Diagramme de phase   Dioxyde de carbone   Fusion (physique)   Gaz   Houblon   Industrie pharmaceutique   Liquide   Liquéfaction   Parfum   Parfumerie   Point triple   Solidification   Solvant   Sublimation (physique)   Transition de phase   Tétrachlorure de carbone   Vaporisation  
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