Punto critico è un termine usato in termodinamica per descrivere una condizione di pressione e temperatura oltre la quale cessano di esistere distinzioni tra fasi, in particolare tra gas e liquido. Oltre tale punto, una sostanza non è né completamente liquida né completamente gassosa; mostra le proprietà sia della fase liquida che della fase gassosa ed è indicato come fluido supercritico. Esiste anche un punto critico liquido-liquido. Tale punto denota condizioni di temperatura, pressione e composizione oltre le quali una miscela si separerà in due o più fasi liquide differenti.
Il punto critico di una specifica sostanza viene spesso visualizzato su un diagramma di fase, un grafico che mostra il comportamento della sostanza a diverse condizioni di temperatura e pressione. Tale grafico mostra, ad esempio, una curva che rappresenta l’equilibrio tra le fasi liquida e gassosa. Su un lato della linea, a temperatura più alta ea pressione più bassa, la sostanza è in fase gassosa. Dall’altra parte della linea, a temperatura più bassa e pressione più alta, la sostanza è in fase liquida. A temperatura e pressione sufficientemente elevate, questa linea termina in un unico punto oltre il quale scompare la distinzione tra fase liquido-gas, il punto critico.
I fluidi supercritici, che esistono oltre il punto critico di una sostanza, hanno molte proprietà diverse che ricordano le proprietà sia dei liquidi che dei gas. Come i liquidi, i fluidi supercritici possono fungere da solventi; possono dissolvere altre sostanze. Come i gas, tuttavia, non hanno tensione superficiale.
I fluidi supercritici che esistono oltre il punto critico sono relativamente rari in natura, ma esistono. I vulcani di acque profonde, ad esempio, esistono in profondità nell’oceano e rilasciano sostanze estremamente calde nelle condizioni di pressione estremamente elevata sul fondo dell’oceano. Questo riscalda l’acqua intorno al vulcano, spingendola oltre il suo punto critico e trasformandola in un fluido supercritico. Alcuni pianeti, in particolare i giganti gassosi, contengono sostanze a temperature e condizioni di pressione molto elevate nei loro nuclei. Le condizioni di alta temperatura e pressione sono ben oltre il punto critico per le sostanze coinvolte, quindi esistono come fluidi supercritici.
Esistono molte applicazioni diverse dei fluidi supercritici nella scienza, nell’industria e in altri campi. Le loro proprietà di solubilità li rendono utili ai chimici per la dissoluzione di determinate sostanze. Possono essere utilizzati anche nella produzione di combustibili biodiesel. Il metanolo supercritico, ad esempio, viene sottoposto a una serie di reazioni che danno luogo a una quantità di combustibile utilizzabile.