Yüksek sıcaklık ve basınçlarda su

Suyun kutupsal bir çözücü (çözücü ortam) gibi davranma yeteneği, su yüksek sıcaklıklara ve basınçlara maruz kaldığında değişir. Su ısındıkça, moleküllerin polar olmayan moleküllerle etkileşime girme olasılığı çok daha yüksektir. Örneğin, 300 ° C’de (572 ° F) ve yüksek basınçta su, yaygın bir organik çözücü olan asetona (CH3COCH3) çok benzer çözünme özelliklerine sahiptir.

Su, kritik sıcaklığının ve basıncının (374 ° C [705,2 ° F], 218 atmosfer) ötesinde özellikle alışılmadık davranışlar sergiler. Kritik sıcaklığının üzerinde, suyun sıvı ve gaz halleri arasındaki ayrım ortadan kalkar – yoğunluğu, sıcaklığını ve basıncını değiştirerek sıvıdan gaza değişebilen süper kritik bir sıvı haline gelir. Süper kritik suyun yoğunluğu yeterince yüksekse, iyonik çözünenler, “normal” su için geçerli olduğu gibi, kolaylıkla çözünürdür; ancak şaşırtıcı bir şekilde bu süper kritik sıvı polar olmayan maddeleri de kolaylıkla çözebilir – sıradan suyun yapamayacağı bir şey. Polar olmayan maddeleri çözme kabiliyeti nedeniyle süper kritik su, toksik atıkları yok etmek için bir yanma ortamı olarak kullanılabilir. Örneğin, organik atıklar yeterince yoğun süper kritik suda oksijenle karıştırılabilir ve sıvıda yakılabilir; alev aslında “su altında” yanar. Süper kritik sudaki oksidasyon, süper kritik su reaktörünün kapalı bir sistem olması avantajıyla çok çeşitli tehlikeli organik maddeleri yok etmek için kullanılabilir, bu nedenle atmosfere salınan emisyon yoktur.

Fiziki ozellikleri

Suyun birkaç önemli fiziksel özelliği vardır. Suyun her yerde bulunmasından dolayı bu özellikler aşina olmasına rağmen, suyun fiziksel özelliklerinin çoğu oldukça atipiktir. Kurucu moleküllerinin düşük molar kütlesi göz önüne alındığında, su alışılmadık derecede büyük viskozite, yüzey gerilimi, buharlaşma ısısı ve buharlaşma entropisi değerlerine sahiptir ve bunların tümü sıvı suda bulunan kapsamlı hidrojen bağlanma etkileşimlerine atfedilebilir. Maksimum hidrojen bağlanmasına izin veren açık buz yapısı, katı suyun neden sıvı sudan daha az yoğun olduğunu açıklıyor – yaygın maddeler arasında oldukça sıra dışı bir durum.