La temperatura crítica superior de la solución (UCST) o temperatura superior del consoluto 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 para 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 como para que exista agua líquida a esa temperatura), [3] : 230 y el sistema plomo - zinc a 798 °C (1468 °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 cóncavas espinodal y binodal (o de coexistencia). La UCST depende en general de la presión.
La separación de fases en la UCST generalmente se debe a energías desfavorables; en particular, las interacciones entre componentes favorecen un estado parcialmente desmezclado. [4]
Algunas soluciones de polímeros también tienen una temperatura de solución crítica más baja (LCST) o un límite inferior a un rango de temperatura de miscibilidad parcial. Como se muestra en el diagrama, para soluciones poliméricas la LCST es mayor que la UCST, de modo que hay un intervalo de temperatura de miscibilidad completa, con miscibilidad parcial tanto a temperaturas más altas como a temperaturas más bajas. [5]
La UCST y LCST de las mezclas de polímeros generalmente dependen del grado de polimerización y polidispersidad del polímero . [6]
El modelo mecánico estadístico fundamental para la UCST de polímeros es la teoría de la 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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