Kritischer Punkt ist ein Begriff aus der Thermodynamik, um einen Druck- und Temperaturzustand zu beschreiben, ab dem die Unterscheidungen zwischen Phasen, insbesondere zwischen Gas und Flüssigkeit, aufhören zu existieren. Jenseits eines solchen Punktes ist ein Stoff weder vollständig flüssig noch vollständig gasförmig; es zeigt Eigenschaften sowohl der Flüssigphase als auch der Gasphase und wird als überkritisches Fluid bezeichnet. Es gibt auch so etwas wie einen kritischen Flüssig-Flüssig-Punkt. Ein solcher Punkt bezeichnet Temperatur-, Druck- und Zusammensetzungsbedingungen, jenseits derer sich eine Mischung in zwei oder mehr verschiedene flüssige Phasen auftrennt.
Der kritische Punkt einer bestimmten Substanz wird oft in einem Phasendiagramm betrachtet, einem Diagramm, das das Verhalten der Substanz bei verschiedenen Temperatur- und Druckbedingungen zeigt. Ein solches Diagramm zeigt beispielsweise eine Kurve, die das Gleichgewicht zwischen flüssiger und gasförmiger Phase darstellt. Auf der einen Seite der Leitung befindet sich die Substanz bei höherer Temperatur und niedrigerem Druck in der Gasphase. Auf der anderen Seite der Leitung, bei niedrigerer Temperatur und höherem Druck, befindet sich die Substanz in flüssiger Phase. Bei ausreichend hoher Temperatur und ausreichend hohem Druck endet diese Linie an einem einzigen Punkt, hinter dem die Flüssig-Gas-Phasendifferenz verschwindet – dem kritischen Punkt.
Überkritische Fluide, die über den kritischen Punkt einer Substanz hinaus existieren, haben viele verschiedene Eigenschaften, die an die Eigenschaften von Flüssigkeiten und Gasen erinnern. Wie Flüssigkeiten können überkritische Fluide als Lösungsmittel dienen; sie können andere Stoffe auflösen. Sie besitzen jedoch wie Gase keine Oberflächenspannung.
Die überkritischen Fluide, die über den kritischen Punkt hinaus existieren, sind von Natur aus relativ selten, aber sie existieren. Tiefseevulkane zum Beispiel existieren tief im Ozean und geben extrem heiße Stoffe in die extrem hohen Druckverhältnisse am Meeresboden ab. Dadurch wird das Wasser um den Vulkan erhitzt, über seinen kritischen Punkt hinausgedrückt und in eine überkritische Flüssigkeit verwandelt. Einige Planeten, insbesondere Gasriesen, enthalten in ihren Kernen Substanzen mit sehr hohen Temperatur- und Druckbedingungen. Die hohen Temperatur- und Druckbedingungen liegen für die beteiligten Stoffe weit über dem kritischen Punkt, sie liegen also als überkritische Fluide vor.
Es gibt viele verschiedene Anwendungen von überkritischen Fluiden in Wissenschaft, Industrie und anderen Bereichen. Ihre Löslichkeitseigenschaften machen sie für Chemiker zum Auflösen bestimmter Substanzen nützlich. Sie können auch bei der Herstellung von Biodieselkraftstoffen verwendet werden. Überkritisches Methanol zum Beispiel durchläuft eine Reihe von Reaktionen, die eine Menge an nutzbarem Kraftstoff ergeben.