Fluide 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 et 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).

[modifier] Dioxyde de carbone supercritique

Cet état supercritique a été observé expérimentalement pour la première fois à la fin du XIXe siècle sur du dioxyde de carbone exposé à 31,1ºC et 74 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.

C'est fréquemment sous cette forme que le CO₂ est injecté dans une formation géologique en vue de sa séquestration.