1822年 超临界流体

查尔斯·卡格尼亚·德·拉·图尔（Charles Cagniard de la Tour ,1777—1859）

苏利喷口位于太平洋东北超过2100米深的水下，喷口附近被管状蠕虫覆盖，周围温度很高，且此处水压强大，图中形如“黑烟囱”的超临界水直接喷涌到开阔的海洋之中。

二氧化碳（1754年），咖啡因（1819年），外消旋体拆分和手性色谱（1960年）

法国工程师和物理学家查尔斯·卡格尼亚·德·拉·图尔对于将液体加热至（甚至超过）沸点却又抑制它沸腾时所出现的现象非常着迷。考虑到液体沸腾时内部压力陡然增大可能带来的危险，他明智地选择了在密闭的炮筒内完成这个实验。由于使用炮筒无法直接观察到内部物质发生的变化，他在炮筒中装入了打火石，试图通过打火石在炮筒中的声音变化来反馈其中液体状态的变化（请不要在家中尝试这个实验，除非你自己也有个炮筒并打算毁它）。

实验结果令人震惊！在某个特定温度以上，炮筒里面似乎不再有液体存在—至少听不到液体晃动的声音了，打火石滚动的声音也发生了变化，同时炮筒里并没有允许液体膨胀变成气体的空间。这个温度点是每种液体所特有的性质，当时的人们也还无法预知这个温度点到底是多少。事实上，德·拉·图尔所发现的正是我们现今称之为超临界流体（Supercritical fluid）的现象，液体晃动消失时测量得到的温度和压强就是我们现今所称的每种液体特有的临界点（Critical point）。基本上所有液体在加热过程中，液相会变得越来越稀薄，而形成的气相由于蒸气压增加将变得更加致密。当到达临界点的时候，这两相具有了相同的密度并混成一种新相—这是一种既非液相又非气相的新相态，且该相态具有自己独特的性质。如与普通水相比，超临界状态下的水具有一定的酸性，且几乎失去了极性。

二氧化碳很容易就能达到超临界态，并且超临界二氧化碳有着广泛的应用：它能溶解许多物质，当它与多种溶剂互溶时能够溶解的物质更多，因而它被广泛用于色谱分析中。和其他超临界流体一样，它可以迅速扩散并渗透到多种物质中，这种性质已被运用在材料科学、干洗业及从咖啡豆中提取咖啡因等多个领域当中。■