น้ำที่วิกฤต เรื่องนี้เริ่มต้นจากการสำรวจในปี 2551 ในปีนั้น นักวิทยาศาสตร์จากเยอรมนีได้ค้นพบสิ่งใหม่ในแนวสันเขาที่อันตรายในมหาสมุทรแอตแลนติกนั่น คือช่องระบายความร้อนใต้ทะเล ซึ่งฟังดูเหมือนภูเขาไฟระเบิด ช่องระบายความร้อนใต้ทะเลเหล่า นี้ซ่อนตัวอยู่บนพื้นมหาสมุทร มีรูปร่างเหมือนปล่องไฟที่สารละลายที่ลุกเป็นไฟด้านในมาบรรจบกับน้ำทะเลที่เย็นกว่าด้านนอก และแข็งตัวเป็นส่วนผสมที่แปลกประหลาด

ถ่ายภาพช่องระบายความร้อนด้วยความร้อน อุณหภูมิของน้ำที่ นี่สูงถึง 464 องศา ซึ่งเกินอุณหภูมิวิกฤตของน้ำที่ 374 องศา แอนเดรีย นักเคมีที่ศึกษาช่องระบายความร้อนรู้สึกตื่นเต้นกับเรื่องนี้มาก เธอกล่าวว่าเป็นน้ำชนิดหนึ่ง ซึ่งเป็นน้ำเหนือวิกฤตตามธรรมชาติ ที่มนุษย์สามารถสังเกตเห็นได้ในสภาวธรรมชาติ หากก่อนหน้านี้ไม่มีใครสงสัยในมุมมองที่ว่า สภาวะวิกฤตยิ่งยวดของน้ำจะเกิดขึ้นได้ ด้วยเทคโนโลยีในห้องปฏิบัติการเท่านั้น แต่ตอนนี้มุมมองนี้พังทลายไปแล้ว

ธรรมชาติของน้ำจะเปลี่ยนไป เนื่องจากอุณหภูมิและความดันสูงเกินค่าวิกฤตกล่าว คือน้ำจะเกิดใหม่และกลายเป็นน้ำที่วิกฤตยิ่งยวด ลักษณะของมันคืออะไร ซึ่งแนะนำแนวคิดที่เรียกว่าพารามิเตอร์ทางความร้อน พารามิเตอร์ทางอุณหภูมิ พลศาสตร์นี้ทำให้น้ำที่วิกฤตยิ่งยวดมีขนาดเล็กกว่าน้ำธรรมดา และความหนาแน่นของน้ำยังเปลี่ยนแปลง ตามการเปลี่ยนแปลงของความดันและอุณหภูมิช่วง การเปลี่ยนแปลงนี้อยู่ระหว่างไอน้ำความดันต่ำและน้ำของเหลว

พารามิเตอร์ทางอุณหพลศาสตร์ของน้ำเหนือวิกฤตนั้น แตกต่างอย่างมากจากน้ำทั้งสามรูปแบบธรรมดา ซึ่งชวนให้นึกถึงนักรบหกเหลี่ยมได้ง่าย และเกินระดับเฉลี่ยในหลายค่า ดังคำกล่าวที่ว่ายิ่งมีความสามารถมาก ยิ่งทำอะไรได้มาก ค่าต่างๆของน้ำที่วิกฤตยิ่งยวดทำให้น้ำที่เป็นของเหลว น้ำที่เป็นของแข็งและน้ำในก๊าซมีสายตาอิจฉาริษยา แล้วอะไรคือความสามารถของน้ำเหนือวิกฤตที่เหนือกว่าน้ำธรรมดา

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีรายงานการวิจัยมากมายเกี่ยวกับการใช้ของไหลวิกฤตยิ่งยวด เช่น น้ำเหนือวิกฤตเป็นตัวกลางในปฏิกิริยา ของไหลวิกฤตยวดยิ่งเป็นตัวกลางในการทำปฏิกิริยาที่ดี ซึ่งสามารถทำให้ส่วนผสมของปฏิกิริยารวมกันได้ดีขึ้น และกระบวนการเกิดปฏิกิริยาจะละเอียดยิ่งขึ้น หลักการสกัดของไหลวิกฤตยิ่งยวด ผลิตภัณฑ์ไอออนที่อยู่ใกล้กับจุดวิกฤตินั้น มีขนาดที่สูงกว่าน้ำปกติเกือบ 3 ลำดับ น้ำในสถานะนี้สามารถผ่านปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาด้วยกรด-เบส โดยไม่ต้องเติมตัวเร่งปฏิกิริยาและทำหน้าที่เป็นตัวกลาง สำหรับปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาด้วยกรด-เบส

น้ำที่วิกฤตยิ่งยวดมักใช้ในปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส ดีไฮเดรชันและไฮเดรชัน เนื่องจากผลิตภัณฑ์ไอออนใกล้จุดวิกฤติมีปริมาณมากและปฏิกิริยาทั้งสามนี้ สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรดหรือด่าง เมื่อมีน้ำที่วิกฤตยิ่งยวดเป็นผู้เข้าร่วมในปฏิกิริยาประสิทธิภาพของปฏิกิริยาเชิงซ้อนดั้งเดิมจะดีขึ้น และอัตราการแปลงจะดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัดโดยทั่วไป นี่คือวิธีการสังเคราะห์สารอินทรีย์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย

ปฏิกิริยาออกซิเดชันของน้ำที่วิกฤตยิ่งยวด เป็นเทคโนโลยีบำบัดน้ำเสียและก๊าซเสียที่มีประสิทธิภาพสูงและแปลกใหม่ ในปัจจุบันสารพิษบางชนิดสามารถถูกออกซิไดซ์ ในน้ำที่วิกฤตยิ่งยวดเพื่อการทำให้บริสุทธิ์ หลักการสำคัญของมันคือการใช้น้ำที่วิกฤตยิ่งยวดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ในการออกซิไดซ์และย่อยสลายสารอินทรีย์ ดังนั้นน้ำที่วิกฤตยิ่งยวดจึงเป็นตัวละลายที่สมบูรณ์แบบ สำหรับออกซิเจนและสารอินทรีย์ ตราบใดที่สภาพแวดล้อมออกซิเดชันยังคงอยู่ในสภาพแวดล้อมที่อุดมด้วย ออกซิเจน ปฏิกิริยา ความต้านทานที่ได้รับอาจเล็กน้อยเล็กน้อย

ประการแรกไม่มีมลพิษทุติยภูมิ ในสภาพแวดล้อมแบบปิด ผลิตภัณฑ์จะไม่มีอะไรมากไปกว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ ไนโตรเจนและจะไม่ก่อให้เกิดสารมลพิษ เช่น ซัลไฟด์และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ประการที่สอง ประสิทธิภาพการประมวลผลสูง ไม่มีความต้านทานการถ่ายโอนมวลและสารอินทรีย์สามารถออกซิไดซ์และย่อยสลายได้โดยไม่ต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาและอัตราการสลายตัวสูงถึง 99 เปอร์เซ็นต์

ประการที่สามความเร็วในการประมวลผลนั้นรวดเร็วและอุปกรณ์มีขนาดเล็ก นี่เป็นลักษณะของปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกันในระบบออกซิเดชันของน้ำที่วิกฤตยิ่งยวด ปฏิกิริยานี้เป็นปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกัน แบตเตอรี่ที่ใช้แล้วก็สามารถเสื่อมได้เช่นกัน

ประการที่สี่ ช่วงการประมวลผลกว้าง ดังที่ได้กล่าวไว้ในตอนต้นเทคโนโลยีการเกิดออกซิเดชันของน้ำที่วิกฤตยิ่งยวด สามารถย่อยสลายสารพิษและสารอันตรายจำนวนมากได้ เช่น น้ำเสียไซยาไนด์ ไขมันฮาโลเจนและน้ำเสียอะโรมาติกฮาโลเจน เป็นต้น เพื่อให้ใกล้ชิดกับชีวิตมากขึ้น เช่น น้ำเสียจากการผลิตกระดาษ น้ำซึมจากครัวเรือนและขยะ ขยะแบตเตอรี่ ก๊าซพิษ ขยะผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ เป็นต้น

ประการที่ห้าประหยัดพลังงาน เกลืออนินทรีย์ที่เกิดขึ้นหลังจากการสลายตัวของสารออกซิเดชั่นจะไม่ละลายในน้ำและสามารถตกตะกอนได้อย่างสมบูรณ์ โพลิเมอร์ บางชนิดจะถูกย่อยสลายเป็นโมโนเมอร์และผลิตภัณฑ์ที่มีโมเลกุลต่ำซึ่งสามารถนำไปรีไซเคิลได้เช่นกัน ไม่มีของเสียเลยและสามารถใช้ปฏิกิริยาที่เหลือได้นี่คือลักษณะของอุตสาหกรรมที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

น้ำที่วิกฤตยิ่งยวดสามารถนำมาใช้ในการผลิตวัสดุนาโนได้ ตัวอย่างเช่นเทคโนโลยีต่อต้านตัวทำละลายของ SCF ซึ่งใช้ของไหลวิกฤตยิ่งยวด เช่น น้ำวิกฤตยิ่งยวด ทำให้ตัวละลายที่ละลายอยู่ในนั้น แสดงความสามารถในการละลายที่แตกต่างจากน้ำธรรมดา เทคโนโลยีนี้มีข้อได้เปรียบที่ไม่เหมือนใคร ในการทำให้ยามีขนาดเล็กลง เทคโนโลยีนี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ด้านเภสัชกรรม สามารถฝ่าฟันข้อบกพร่องทางเทคนิคของวิธีการเตรียมแบบดั้งเดิมในการบด และการทำให้แห้งแบบพ่นฝอยเทคโนโลยีนี้มีข้อดีของการใช้งาน และการควบคุมที่ง่าย การปกป้องสิ่งแวดล้อมที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และกระบวนการที่เข้มงวดกว่า

น้ำที่วิกฤตยิ่งยวดยังเป็นรีเอเจนต์ที่ดีสำหรับการผลิตก๊าซผสม มีความสามารถในการละลายสูงผลิตของเหลวที่มีความหนืดต่ำ และมีความหนาแน่นสูงและสามารถกลายเป็นไอได้ในเวลาอันสั้น โดยการเปลี่ยนแปลงความดันและอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อม เทคโนโลยีนี้มีข้อได้เปรียบเหนือเทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนที่คล้ายคลึงกัน ไฮโดรเจนที่อุณหภูมิสูงและความดันสูงที่ผลิตได้ สามารถนำไปใช้โดยตรงในการผลิตทางอุตสาหกรรม ไม่ก่อให้เกิดมลภาวะทุติยภูมิและไม่ต้องใช้กระบวนการอบแห้งที่ใช้พลังงานสูง

ไฮโดรเจนสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม วิทยาศาสตร์ธรณีวิทยาและน้ำเหนือวิกฤต การทำให้เป็นแร่ของแร่แคสซิเทอไรต์ในจีนตอนใต้ด้วยแร่ธาตุที่อุดมด้วยซัลไฟด์ บ่งชี้ถึงการกระตุ้นและการตกตะกอนของโลหะต่างๆ ในระหว่างการวิวัฒนาการของของไหล น้ำที่วิกฤต ยิ่งยวดถูกผลิตขึ้นที่ก้นทะเลด้วยอุณหภูมิสูง และความดันสูงและแร่ธาตุในบริเวณใกล้เคียงยังถูกออกซิไดซ์ เพื่อสร้างกรดไฮโดรคลอริกในระหว่างกระบวนการนี้ แร่ธาตุใหม่ๆจะเกิดขึ้นจากการตกตะกอนและการจัดโครงสร้างใหม่

ของไหลที่มีน้ำวิกฤตยิ่งยวดแตกต่าง จากสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่อุณหภูมิห้องต่างกันมาก ความแตกต่างเหล่านี้สามารถให้ค่าอ้างอิงที่ดี ในการที่น้ำละลายแร่ธาตุและขนส่งโลหะและสารเชิงซ้อน การละลายของแร่ธาตุเกี่ยวข้องกับความดันการเพิ่มความดันจะนำไปสู่การหดตัวของไฟฟ้าสถิต ซึ่งจะทำให้ปริมาตรของสารละลายลดลง และใช้การละลายและการกระตุ้นตัวทำละลาย

น้ำที่วิกฤตยิ่งยวดทำให้เกิดปฏิกิริยาการแปรสภาพในหินเปลือกโลก นี่คือสาเหตุหลักของการสูญเสียหรือการเพิ่มพูนองค์ประกอบต่างๆ ในเปลือกโลกน้ำเป็นองค์ประกอบที่มีบทบาทมากที่สุดในธรณีวิทยาของโลก และมีความสำคัญเป็นพิเศษต่อวิวัฒนาการและการเปลี่ยนแปลงของโลก ในปัจจุบันการวิจัยของผู้คนเกี่ยวกับความสัมพันธ์ ระหว่างน้ำเหนือวิกฤตกับธรณีวิทยาของโลกยังอยู่ในขั้นตอนการสำรวจ

ดังนั้นการสรุปและการสาธิตข้อสรุปจึงยังไม่ชัดเจนพอ นักวิชาการและผู้เชี่ยวชาญที่เกี่ยวข้องจำเป็นต้องทุ่มเทแรงกายแรงใจเพื่อการวิจัย น้ำที่วิกฤตยิ่งยวดเป็นน้ำรูปแบบที่แปลกประหลาดและลึกลับ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในปฏิกิริยาเคมี มีส่วนร่วมในการไฮโดรไลซิส การบำบัดของเสียด้วยแก๊สซิฟิเคชัน และมีส่วนร่วมในการเคลื่อนไหวและการเปลี่ยนแปลงของธรณีวิทยาของโลก รอการสำรวจเชิงลึก โดยนักวิทยาศาสตร์

มีสิ่งแปลกปลอมนับไม่ถ้วนรอให้เราไปสำรวจ รูปแบบต่างๆของสิ่งเดียวกันนำเสนอความเป็นไปได้ใหม่ๆที่ไม่รู้จัก การพัฒนาในระยะยาวของมนุษย์เรานั้นแยกไม่ออกจากการแสวงหาการเปลี่ยนแปลง และนวัตกรรมอนาคตจะอยู่ในมือของสิ่งใหม่ๆเสมอ เช่นเดียวกับดวงอาทิตย์แรกเกิด

บทความที่น่าสนใจ : การจ่ายน้ำ รูปแบบของตัวกรองแบบรวดเร็วที่สะดวกและมีประสิทธิภาพ