La temperatura crítica superior de solución (UCST) o temperatura de consoluto superior es la temperatura crítica por encima de la cual los componentes de una mezcla son miscibles en todas las proporciones. [1] La palabra superior indica que la UCST es un límite superior de un rango de temperatura de miscibilidad parcial, o miscibilidad solo para ciertas composiciones. Por ejemplo, las mezclas de hexano y nitrobenceno tienen una UCST de 19 °C (66 °F), de modo que estas dos sustancias son miscibles en todas las proporciones por encima de 19 °C (66 °F) pero no a temperaturas más bajas. [2] : 185 Ejemplos a temperaturas más altas son el sistema anilina -agua a 168 °C (334 °F) (a presiones lo suficientemente altas para que exista agua líquida a esa temperatura), [3] : 230 y el sistema plomo - cinc a 798 °C (1,468 °F) (una temperatura donde ambos metales son líquidos). [3] : 232
Un ejemplo de estado sólido es el sistema paladio-hidrógeno, que tiene una fase de solución sólida (H 2 en Pd) en equilibrio con una fase de hidruro (PdH n ) por debajo de la UCST a 300 °C. Por encima de esta temperatura hay una única fase de solución sólida. [2] : 186
En el diagrama de fases de los componentes de la mezcla, la UCST es el máximo compartido de las curvas espinodal y binodal (o de coexistencia) cóncavas hacia abajo. La UCST depende en general de la presión.
La separación de fases en la UCST está generalmente impulsada por una energía desfavorable; en particular, las interacciones entre componentes favorecen un estado parcialmente desmezclado. [4]
Algunas soluciones de polímeros también tienen una temperatura crítica de solución inferior (LCST) o un límite inferior en un rango de temperatura de miscibilidad parcial. Como se muestra en el diagrama, para las soluciones de polímeros la LCST es mayor que la UCST, de modo que existe un intervalo de temperatura de miscibilidad completa, con miscibilidad parcial tanto a temperaturas más altas como a temperaturas más bajas. [5]
La UCST y la LCST de las mezclas de polímeros generalmente dependen del grado de polimerización y polidispersidad del polímero . [6]
El modelo mecánico estadístico seminal para la UCST de polímeros es la teoría de solución de Flory-Huggins . [7]
Al agregar impurezas solubles, la temperatura crítica superior de la solución aumenta y la temperatura crítica inferior de la solución disminuye. [8]
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