يتواجد ثاني أكسيد الكربون في الحالة الغازية فى الظروف العادية ويتحول إلى الحالة الصلبة عند الضغوط المرتفعة أكبر من 5 جو ودرجة حرارة أقل من درجة حرارة النقطة الثلاثية )-65 ْم) وهى نقطة تلاقى المنحنيات الثلاثة (منحنى التسامي AB ومنحنى الانصهار BD ومنحنى التبخير BC.
ولكي نحصل على ثاني أكسيد الكربون فى الحالة المائعة أى بين الحالة الصلبة والسائلة نتحكم فى درجة الحرارة والضغط بحيث يمثل النظام بأى نقطة على منحنى الانصهار وهو المنحنى الذى يفصل بين الحالة الصلبة والسائلة ونظراً لأن ثانى أكسيد الكربون ليس له سمية وغير قابل للاشتعال، ورخيص السعر لذلك يمكن استخدامه كبديل للمذيبات العضوية فهو يمثل وسيلة قيمة لمنع التلوث. كما أن استخدامه يعطى وسيلة لتحسين طريقة تحضير المواد الكيميائية وذلك من خلال تسريع التفاعل وجعل التفاعل أكثر انتقائية.
ومن مزايا استخدام الحالة المائعة لثانى أكسيد الكربون فى الظروف الفوق حرجة (SCF) أنه كثافته تشبه كثافة السوائل وقوة تماثل المذيبات ولذلك فهو مذيب جيد . كما أن قوة المذيب فى حالة (SCF) يمكن ضبطها وذلك من خلال كثافة الوسط ( وكذلك الخواص المعتمدة على الكثافة مثل ثابت العزل الكهربى واللزوجة وغيرها ) كما أن تغيير الضغط يؤدى إلى تحكم أكثر وانتقائية أكثر للتفاعلات الذى يتكون بتعريض جزيئات ثانى أكسيد الكربون إلى درجة حرارة وضغط ملائمين للوصول إلى النقطة الحرجة التى تكون فيها المادة فى حالة مائعة التى يمكن وصفها بأنها نقطة التقاطع بين الحالة السائلة والحالة الغازية – وعن طريق التحكم فى درجة الحرارة والضغط يمكن التحكم فى خواص هذا المائع ليصبح مذيبا مناسبا (متألفا) وبهذا يمكن أن تحل الموائع فوق الحرجة محل العديد من المذيبات وتتفادى أخطارها.. كما أن (SCF) تشارك كثير من الغازات فى مزاياها لأن لها لزوجة أقل واختلاط أكبر وقدرة على الانتشار أعلى واستخدامها يؤدى إلى ظروف أحسن لتسريع التفاعلات وخصوصا للتفاعلات المحكومة بعملية الانتشار أو فى حالة استخدام مواد بادئة غازية مثل الهيدروجين أو الأكسجين أو أول أكسيد الكربون . كما أن من مزايا استخدام ثانى أكسيد الكربون أنه لا يمكن أكسدته ولذلك فيمكن استخدامه بشكل نموذجى كمذيب فى تفاعلات الأكسدة. وأخيرا فإنه يمكن تحويل التركيز العالى لثانى أكسيد الكربون إلى رأس مال.
ولكي نحصل على ثاني أكسيد الكربون فى الحالة المائعة أى بين الحالة الصلبة والسائلة نتحكم فى درجة الحرارة والضغط بحيث يمثل النظام بأى نقطة على منحنى الانصهار وهو المنحنى الذى يفصل بين الحالة الصلبة والسائلة ونظراً لأن ثانى أكسيد الكربون ليس له سمية وغير قابل للاشتعال، ورخيص السعر لذلك يمكن استخدامه كبديل للمذيبات العضوية فهو يمثل وسيلة قيمة لمنع التلوث. كما أن استخدامه يعطى وسيلة لتحسين طريقة تحضير المواد الكيميائية وذلك من خلال تسريع التفاعل وجعل التفاعل أكثر انتقائية.
ومن مزايا استخدام الحالة المائعة لثانى أكسيد الكربون فى الظروف الفوق حرجة (SCF) أنه كثافته تشبه كثافة السوائل وقوة تماثل المذيبات ولذلك فهو مذيب جيد . كما أن قوة المذيب فى حالة (SCF) يمكن ضبطها وذلك من خلال كثافة الوسط ( وكذلك الخواص المعتمدة على الكثافة مثل ثابت العزل الكهربى واللزوجة وغيرها ) كما أن تغيير الضغط يؤدى إلى تحكم أكثر وانتقائية أكثر للتفاعلات الذى يتكون بتعريض جزيئات ثانى أكسيد الكربون إلى درجة حرارة وضغط ملائمين للوصول إلى النقطة الحرجة التى تكون فيها المادة فى حالة مائعة التى يمكن وصفها بأنها نقطة التقاطع بين الحالة السائلة والحالة الغازية – وعن طريق التحكم فى درجة الحرارة والضغط يمكن التحكم فى خواص هذا المائع ليصبح مذيبا مناسبا (متألفا) وبهذا يمكن أن تحل الموائع فوق الحرجة محل العديد من المذيبات وتتفادى أخطارها.. كما أن (SCF) تشارك كثير من الغازات فى مزاياها لأن لها لزوجة أقل واختلاط أكبر وقدرة على الانتشار أعلى واستخدامها يؤدى إلى ظروف أحسن لتسريع التفاعلات وخصوصا للتفاعلات المحكومة بعملية الانتشار أو فى حالة استخدام مواد بادئة غازية مثل الهيدروجين أو الأكسجين أو أول أكسيد الكربون . كما أن من مزايا استخدام ثانى أكسيد الكربون أنه لا يمكن أكسدته ولذلك فيمكن استخدامه بشكل نموذجى كمذيب فى تفاعلات الأكسدة. وأخيرا فإنه يمكن تحويل التركيز العالى لثانى أكسيد الكربون إلى رأس مال.
التسميات
كيمياء