臨界(critical)是指由某一種狀態(tài)或物理量轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)或物理量的最低轉(zhuǎn)化條件;或者由一種狀態(tài)或物理量轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)或物理量。簡(jiǎn)單地說(shuō)，臨界就是某兩種狀態(tài)相互轉(zhuǎn)化的分界點(diǎn)。

當(dāng)光或電磁波照射在高溫、透明、單組分的均相物質(zhì)之際，降低該物質(zhì)的溫度，并向臨界點(diǎn)靠近時(shí)，光束會(huì)逐漸向四周散開，出現(xiàn)散射，使所射物質(zhì)呈藍(lán)色光亮，當(dāng)物質(zhì)溫度進(jìn)一步逼近臨界溫度時(shí)，向前的光會(huì)突然增強(qiáng)，而散射到四周的光減弱，顏色轉(zhuǎn)為乳白色。這是一種特有的美麗乳光，稱為臨界乳光。

當(dāng)物質(zhì)溫度與其臨界溫度相差大約1K時(shí)，可用裸眼進(jìn)行觀察;若借助現(xiàn)代光學(xué)儀器，還可擴(kuò)大溫差的范圍。已經(jīng)得知，臨界乳光會(huì)干擾近臨界點(diǎn)處的光學(xué)研究。對(duì)于近臨界的流體混合物，在相應(yīng)的條件下也與單組分流體一樣，會(huì)產(chǎn)生臨界乳光。

聚合物溶液也會(huì)引起光散射，當(dāng)系統(tǒng)處在介穩(wěn)定和不穩(wěn)定的分界線時(shí)，即處在旋節(jié)線上時(shí)，也會(huì)發(fā)生光散射。但這是逼近臨界共溶點(diǎn)時(shí)的臨界乳光，因此，二元系液液平衡時(shí)的會(huì)溶點(diǎn)也是一種臨界點(diǎn)。曾用此類臨界乳光現(xiàn)象來(lái)研究聚合物溶液的旋節(jié)線。

研究認(rèn)為臨界乳光的發(fā)生與系統(tǒng)的溫度、密度和濃度等相關(guān)聯(lián)，為了要討論其間的關(guān)系，必先要研究折光率的漲落與上述熱力學(xué)量間的關(guān)系。因此，必須知道熱力學(xué)量漲落的規(guī)律。

當(dāng)氣液兩相系統(tǒng)逐步逼近臨界點(diǎn)時(shí)，壓力再也不能限制其局部密度的變化，即局部密度可在大于分子間距的距離內(nèi)紊亂地漲落，密度的漲落導(dǎo)致強(qiáng)烈的光散射，造成目測(cè)臨界現(xiàn)象——臨界乳光的出現(xiàn)。

穩(wěn)定性是平衡熱力學(xué)研究的重要命題之一。穩(wěn)定性可以分機(jī)械(或力學(xué))穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和擴(kuò)散(或化學(xué))穩(wěn)定性等。穩(wěn)定性強(qiáng)調(diào)的是在有干擾情況下狀態(tài)所能保持的程度。機(jī)械穩(wěn)定性指的是由于做功或得功所引起的微擾對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，熱穩(wěn)定性則指由吸熱或放熱所引起的微擾對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。由化學(xué)和化工熱力學(xué)的原理知，機(jī)械穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的條件分別是式(1)和式(2)

(?Vm/?p)T 0 (1)

CVm 0等價(jià)于(?Sm/?T)Vm 0 (2)

從熱力學(xué)的基本方程可得

-p=(?Am/?Vm)T (3)

將式(3)代人式(1)可得

(?2Am/?Vm2)Tc 0 (4)

式(1)和式(4)是機(jī)械穩(wěn)定性的等價(jià)條件;而式(2)則為熱穩(wěn)定性的等價(jià)條件。其物理意義在于對(duì)物質(zhì)量不變的均相系統(tǒng)，恒溫壓縮時(shí)，壓力一定增大;換言之，當(dāng)摩爾Helmholtz自由能A對(duì)摩爾體積Vm的二次導(dǎo)數(shù)為正值時(shí)，該均相系統(tǒng)是穩(wěn)定平衡的。在恒容下吸熱或熵增時(shí)，溫度一定升高，也只有這時(shí)均相系統(tǒng)才是穩(wěn)定平衡的。若不能滿足平衡穩(wěn)定的條件;則其在自然界內(nèi)是無(wú)法以平衡態(tài)形式存在的。

1、用p~Vm等溫線表述氣液相變

擬用圖1和2來(lái)表達(dá)機(jī)械穩(wěn)定性，即表達(dá)式(1)和(4)的含義。兩圖中的L為飽和液體，V為飽和蒸氣，而曲線DLMJNVA分別表達(dá)低于臨界溫度，Tc時(shí)的p～Vm和Am～Vm等溫線。線段DL和VA是能滿足式(1)的，即當(dāng)p減小時(shí)V增加，屬于穩(wěn)定平衡。

若稍加擾動(dòng)時(shí)，進(jìn)入介穩(wěn)定平衡，如Lm和NV分別代表的過(guò)膨脹液體和過(guò)飽和蒸汽，是可能存在的，其性質(zhì)仍和穩(wěn)定平衡一樣。若所加擾動(dòng)增加，進(jìn)人線段MJN的范罔，壓力升高，體積也增加，致使(?Vm/?p)T為正值，當(dāng)完全不能滿足式(1)時(shí)，則為不穩(wěn)定平衡，而實(shí)際上，無(wú)法使流體處于不穩(wěn)定平衡的狀態(tài)之下。

因此，可以認(rèn)為在飽和曲線LCV外部是穩(wěn)定態(tài)，而在其內(nèi)部則存在著介穩(wěn)定態(tài)和不穩(wěn)定態(tài)，M和N則為這兩種狀態(tài)的分界點(diǎn)。J點(diǎn)處于不定穩(wěn)態(tài)，實(shí)際上不會(huì)存在，必然要分裂為氣液兩相，至于飽和液體和飽和蒸汽的位置，即L和V的位置則由等面積原理或稱Maxwell原理來(lái)決定。這就把流體的熱力學(xué)方程和P～Vm等溫線聯(lián)系起來(lái)。

隨著溫度的上升，L和V的體積差將逐漸減小，當(dāng)接近臨界點(diǎn)C時(shí)，兩者的體積差已接近零。因此，在臨界點(diǎn)時(shí)

(?Vm/?p)Tc=0 (5)

這就是臨界特性的表現(xiàn)，說(shuō)明在等溫條件下，純物質(zhì)p～Vm圖上的一個(gè)極大值。一方面臨界等溫線通過(guò)此點(diǎn)，另一方面臨界點(diǎn)又是臨界等溫線上的拐點(diǎn)。故

(?2p/?Vm2)Tc=0 (6)

臨界溫度是氣液共存平衡條件下的最高溫度，根據(jù)機(jī)械穩(wěn)定性條件，實(shí)際上臨界點(diǎn)已把穩(wěn)定平衡區(qū)和介穩(wěn)定區(qū)、不穩(wěn)定區(qū)分開。從這個(gè)意義上說(shuō)，可把臨界點(diǎn)看成代表機(jī)械穩(wěn)定平衡中的一個(gè)部分。

2、用Am～Vm等溫線表述氣液相變

在圖2中T2的溫度比Tc低，有氣、液兩相存在。重要的是LV為曲線AVNJMLD的公切線，切點(diǎn)分別為L(zhǎng)和V。由式(3)可知，L和V兩相的壓力是相等的。為了要說(shuō)明L和V是相平衡的，必須要補(bǔ)充證明式(7)的成立，即

μL=μV (7)

對(duì)單組分系統(tǒng)，μ=G/n=A/n+pV/n

分別將上式代人L相和V相后，并相減，得

μL-μV=(AL-AV)/n+p(VL-VV)/n (8)

由于L和V點(diǎn)具有相同的切線，并用式(3)代入后，得

(?Am/?Vm)T=[(AML-AMV)/(VML-VMV)]T=-p (9)

將式(9)代入(8)式后，得

μL-μV=0

至此，式(7)得到了證明，即圖2中L與V間確實(shí)呈現(xiàn)相平衡。

現(xiàn)在討論如何用Helmhohz自由能來(lái)表述穩(wěn)定性。圖2中有兩條曲線，T1在臨界溫度以上，對(duì)于所有的體積值，系統(tǒng)都是穩(wěn)定的。T2在Tc以下，情況有所變化，只有在合適條件下，系統(tǒng)才是穩(wěn)定的。由式(4)知，在等溫情況下，Am是Vm的函數(shù)，若用Am對(duì)Vm作圖，所得曲線如圖2所示。因式(3)成立，故隨Vm增加Am下降甚劇，又因式(3)的存在，Am是Vm的凹函數(shù)，故DLM和NVA都能滿足式(4)的條件，呈穩(wěn)定狀態(tài)。MJN卻是凸函數(shù)，不能滿足式(4)的條件，呈不穩(wěn)定狀態(tài)。以上的討論與圖2呈現(xiàn)的情況是相呼應(yīng)的。

在M與N點(diǎn)時(shí)，這是曲線AVNJMLD的兩個(gè)拐點(diǎn)，在數(shù)學(xué)上應(yīng)是

(?2Am/?Vm2)Tc=0 (10)

上式也是臨界點(diǎn)的表達(dá)式。以上證實(shí)了可用Am～Vm曲線來(lái)描述穩(wěn)定性和臨界點(diǎn)。

物質(zhì)趨近其臨界點(diǎn)時(shí)，不同的熱力學(xué)參數(shù)和化工數(shù)據(jù)表現(xiàn)出不同的行為，有的發(fā)散，有的則趨近于零或保持有限值。在國(guó)外的化工界內(nèi)曾有過(guò)這樣的論調(diào)，認(rèn)為臨界現(xiàn)象僅為少數(shù)具備專門知識(shí)的人們?cè)谘芯?，似乎被蒙上了某種神秘色彩。

有人認(rèn)為，這只在很接近臨界態(tài)時(shí)才會(huì)發(fā)生，而在其他的條件下，幾乎可以忽略不計(jì)這類臨界反常現(xiàn)象。有學(xué)者卻指出，上述論點(diǎn)的正確性是值得分析探討的。當(dāng)然，最好還是讓已有的數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證上述的觀點(diǎn)是否正確。圖3～圖9示出了不同的物性隨溫度和密度的變化。

圖3表示出在不同溫度時(shí)SC-H2O的等溫壓縮系數(shù)(KT)隨密度的變化。水的Tc為647K，從648K變到700K，即從(Tc+1)K到(Tc+53)K的區(qū)間內(nèi)，在相同密度下，KT隨溫度變化的幅度可達(dá)到一個(gè)到幾個(gè)數(shù)量級(jí)，說(shuō)明已是中強(qiáng)的發(fā)散。

清楚地說(shuō)明了即使離Tc較遠(yuǎn)處還會(huì)發(fā)生臨界反?，F(xiàn)象。圖4～圖9列舉了CO2的有關(guān)物性隨溫度和對(duì)比密度的變化。

在圖4～圖9內(nèi)，除圖4以外，都以對(duì)比密度為橫坐標(biāo)，而圖5、圖8和圖9中的縱坐標(biāo)都是對(duì)數(shù)坐標(biāo)。

因此，Cp、αp*和Prandtl數(shù)隨溫度和對(duì)比密度的變化都很大，故和KT一樣，屬于強(qiáng)的發(fā)散。從圖4知，汽化熱隨溫度接近臨界溫度，逐漸消失，最后趨向于零。至于圖6和圖7，CV和λ隨溫度和對(duì)比密度也有變化，但改變幅度不很大，保持有限值，是較弱發(fā)散的物性。

上述數(shù)據(jù)表明，對(duì)于那些強(qiáng)發(fā)散的物性，如Cp、αp、KT等，溫度與壓力的改變對(duì)其擾動(dòng)是非常敏感的。因此，根據(jù)以上的有關(guān)圖示數(shù)據(jù)表明，對(duì)SCF而言，在相當(dāng)大的壓力和溫度范圍內(nèi)是不能忽略會(huì)發(fā)生臨界反?，F(xiàn)象的。

常見氣體的臨界值(273.15K 101325Pa)：

氣體

臨界溫度（K）

臨界壓力（MPa）

臨界密度（Kg/Nm3）

氫氣

33.3

1.297

31.015

甲烷

191.05

4.6407

162

乙烷

305.45

4.8839

210

乙烯

282.95

5.3398

220

丙烷

368.85

4.3975

226

丙烯

364.75

4.7623

232

正丁烷

425.95

3.6173

225

異丁烷

407.15

3.6578

221

正戊烷

470.35

3.3437

232

超臨界反應(yīng)又叫臨界反應(yīng)，超臨界反應(yīng)是反應(yīng)物處于超臨界狀態(tài)或者反應(yīng)在超臨界介質(zhì)中進(jìn)行。超臨界反應(yīng)大致分為兩類，超臨界催化反應(yīng)和超臨界非催化反應(yīng)。超臨界反應(yīng) ...[查看全部]

臨界點(diǎn)指由一種狀態(tài)變成另一種狀態(tài)前，應(yīng)具備的最基本條件。例如臨界溫度便是氣體能液化的最高溫度。臨界點(diǎn)由物理學(xué)而來(lái)，物理學(xué)中因?yàn)槟芰康牟煌鴷?huì)有相的改變(例如：冰→水→水蒸氣)，相的改變代表界的不同，故當(dāng)一事物到達(dá)相變前一刻時(shí)我們稱它臨界了，而臨界時(shí)的值則稱為臨界點(diǎn)。

任何一種物質(zhì)都存在三種相態(tài)：氣相、液相、固相。三相成平衡態(tài)共存的點(diǎn)叫三相點(diǎn);液、氣兩相成平衡狀態(tài)的點(diǎn)叫臨界點(diǎn)。

在臨界點(diǎn)時(shí)的溫度和壓力稱為臨界壓力。不同的物質(zhì)其臨界點(diǎn)所要求的壓力和溫度各不相同。當(dāng)物質(zhì)處于高于臨界溫度和臨界壓力而接近臨界點(diǎn)的狀態(tài)時(shí)，就成為超臨界狀態(tài)。此時(shí)氣液兩相性質(zhì)非常相近，以至無(wú)法分別。其既具有極好的流動(dòng)性，又具有超低的流動(dòng)阻力和極強(qiáng)的滲透性。

相律是一個(gè)簡(jiǎn)潔而又實(shí)用的規(guī)律，它能方便地指出平衡系統(tǒng)中有多少個(gè)強(qiáng)度性質(zhì)能在一定的范圍內(nèi)變動(dòng)，而不引起舊相消失、新相形成。故對(duì)相平衡實(shí)驗(yàn)和相圖的制作具有重要的指導(dǎo)作用。

相律可簡(jiǎn)單地表示為:

F=C-π+2 (1)

式中C稱為組分?jǐn)?shù)，π稱為相數(shù)，2代表溫度和壓力，F(xiàn)為系統(tǒng)的自由度。其中組分?jǐn)?shù)的定義為:

C=K-R-R (2)

式中K為化學(xué)物質(zhì)數(shù)或物種數(shù)，R為獨(dú)立的化學(xué)反應(yīng)數(shù)，R 為同一相中濃度限制條件數(shù)。

相律建立在平衡態(tài)熱力學(xué)基礎(chǔ)上，它能適用于各種相圖中的點(diǎn)、線和面，在物理化學(xué)教科書和專著中，都有詳細(xì)的介紹，但卻很少涉及相律對(duì)各種臨界點(diǎn)的應(yīng)用。

對(duì)于單組分系統(tǒng)，相律可表示成F=3-π，因?yàn)樗葲](méi)有化學(xué)反應(yīng)，也沒(méi)有濃度限制可言，故組分?jǐn)?shù)為1。這個(gè)表示式可以說(shuō)明下圖所示單組分相圖中的所有點(diǎn)、線和面。例如，三相點(diǎn)o的自由度為0，氣液、氣固和液固平衡曲線上的自由度為1，氣、液、固相平面上自由度為2。

但是，上圖中還有一個(gè)點(diǎn)，那就是氣液平衡曲線的端點(diǎn)c，它稱為臨界點(diǎn)，相

臨界溫度，使物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的最高溫度叫臨界溫度。每種物質(zhì)都有一個(gè)特定的溫度，在這個(gè)溫度以上，無(wú)論怎樣增大壓強(qiáng)，氣態(tài)物質(zhì)都不會(huì)液化，這個(gè)溫度就是臨界溫度。

氣體可以在一定溫度下通過(guò)施加壓力發(fā)生液化。假設(shè)我們有一個(gè)裝有活塞的圓柱體，而圓柱體中含有水蒸氣。如果我們?cè)谒显黾訅毫Γ?dāng)壓力為1.01×105帕?xí)r液態(tài)水就會(huì)形成。然而，如果溫度是110℃，液體不會(huì)形成，一直到1.43×105帕才會(huì)形成。當(dāng)你把溫度提高到374℃，液體只能在2.2×107帕?xí)r形成。然后超過(guò)這個(gè)溫度以后，無(wú)論你施加多少壓力都不能形成一個(gè)明顯的液體，這是物質(zhì)一種很有趣的現(xiàn)象。

隨著壓力的增加，氣體會(huì)逐漸變得更加壓縮。不同物質(zhì)液相形成的最高溫度稱為臨界溫度，臨界壓力是指這個(gè)臨界溫度下產(chǎn)生液化所需的壓力，臨界溫度是液體存在的最高溫度。

在臨界溫度以上，分子的動(dòng)能大于導(dǎo)致液體狀態(tài)的吸引力，無(wú)論物質(zhì)被壓縮了多少都不能使分子更靠近，分子間力越大，物質(zhì)的臨界溫度就越高。

上表列出了幾個(gè)臨界溫度和壓力。注意，非極性的、低分子量的物質(zhì)，具有較弱的分子間吸引力，其臨界溫度和壓力低于極性或較高分子量的物質(zhì)。還需要注意的是水和氨的臨界溫度和壓力高的原因由于分子間氫鍵力很強(qiáng)導(dǎo)致的。

因?yàn)榕R界溫度和臨界壓力提供了氣體液化的條件，所以對(duì)于使用氣體的人來(lái)說(shuō)，臨界溫度和壓力通常是非常重要的。有時(shí)我們想液化氣體，其他時(shí)候我們想避免液化。如果氣體的溫度高于臨界溫度，就不能通過(guò)施加壓力來(lái)液化氣體。例如，O2的臨界溫度是154.4K。它必須在低于這個(gè)溫度下冷卻才能被壓力液化。相比之下，氨的臨界溫度為405.6K。因此，它可以在室溫(約295K)下通過(guò)施加足夠的壓力來(lái)液化。

當(dāng)溫度超過(guò)臨界溫度和壓力超過(guò)臨界壓力時(shí)，液相和氣相是無(wú)法區(qū)分的，物質(zhì)處于一種叫做超臨界流體的狀態(tài)。和液體一樣，超臨界流體也可以作為溶解各種物質(zhì)的

任何一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)阻尼增加到一定程度時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)是非周期性的，物體振動(dòng)連一次都不能完成，只是慢慢地回到平衡位置就停止了。當(dāng)阻力使振動(dòng)物體剛好能不作周期性振動(dòng)而又能最快地回到平衡位置的情況，稱為“臨界阻尼”。

使機(jī)械振動(dòng)能量耗散的作用，是組成機(jī)械系統(tǒng)的一個(gè)元素。例如物體在其平衡位置附近作自由振動(dòng)時(shí)，振幅總是隨著時(shí)間增長(zhǎng)而逐漸衰減，這表明有阻尼存在。

在機(jī)械系統(tǒng)中，多數(shù)阻尼以阻力形式出現(xiàn)，如兩物體表面的摩擦阻力，加入潤(rùn)滑劑后油膜的粘性阻力，物體在流體中運(yùn)動(dòng)受到的介質(zhì)阻力等。此外還有振蕩電路中的電阻、材料和結(jié)構(gòu)的內(nèi)阻引起的結(jié)構(gòu)阻尼等。

在機(jī)械系統(tǒng)中，線性粘性阻尼是最常用的一種阻尼模型。阻尼力R的大小與運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的速度的大小成正比，方向相反，記作R=-C，C為粘性阻尼系數(shù)，其數(shù)值須由振動(dòng)試驗(yàn)確定。由于線性系統(tǒng)數(shù)學(xué)求解簡(jiǎn)單，在工程上常將其他形式的阻尼按照它們?cè)谝粋€(gè)周期內(nèi)能量損耗相等的原則，折算成等效粘性阻尼。物體的運(yùn)動(dòng)隨著系統(tǒng)阻尼系數(shù)的大小而改變。

在一個(gè)自由度的振動(dòng)系統(tǒng)中，CC=2√(mK)，稱臨界阻尼系數(shù)。

式中為m質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量，K為彈簧的剛度。實(shí)際的粘性阻尼系數(shù)C與臨界阻尼系數(shù)C之比稱為阻尼比ζ。ζ 1稱欠阻尼，物體作對(duì)數(shù)衰減振動(dòng);ζ 1稱過(guò)阻尼，物體沒(méi)有振動(dòng)地緩慢返回平衡位置。

欠阻尼對(duì)系統(tǒng)的固有頻率值影響甚小，但自由振動(dòng)的振幅卻衰減得很快。阻尼還能使受迫振動(dòng)的振幅在共振區(qū)附近顯著下降，在遠(yuǎn)離共振區(qū)阻尼對(duì)振幅則影響不大。新出現(xiàn)的大阻尼材料和擠壓油膜軸承，有顯著減振效果。

在某些情況下，粘性阻尼并不能充分反映機(jī)械系統(tǒng)中能量耗散的實(shí)際情況。因此，在研究機(jī)械振動(dòng)時(shí)，還建立有遲滯阻尼、比例阻尼和非線性阻尼等模型。使機(jī)械振動(dòng)能量耗散的作用，是組成機(jī)械系統(tǒng)的一個(gè)元素。

例如物體在其平衡位置附近作自由振動(dòng)時(shí)，振幅總是隨著時(shí)間增長(zhǎng)而逐漸衰減

超臨界反應(yīng)又叫臨界反應(yīng)，超臨界反應(yīng)是反應(yīng)物處于超臨界狀態(tài)或者反應(yīng)在超臨界介質(zhì)中進(jìn)行。超臨界反應(yīng)大致分為兩類，超臨界催化反應(yīng)和超臨界非催化反應(yīng)。

超臨界流體(SCF)是指臨界溫度和臨界壓力以上的高密度流體，兼具氣體和液體的雙重特性，密度接近于液體，溶解性好，粘度和擴(kuò)散系數(shù)接近于氣體，滲透性好。

超臨界技術(shù)應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)，所用到的溶劑主要是CO2、水、丁烷、戊烷、己烷等低分子烴類。在超臨界條件下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，超臨界流體能影響反應(yīng)體系的傳質(zhì)、傳熱、選擇性、平衡收率和反應(yīng)速率，從而有可能提供一種能高效控制反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率和選擇性，并有利于產(chǎn)物分離與溶劑回收的新方法或新過(guò)程。

在超臨界條件下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，一般具有如下優(yōu)點(diǎn)：

①可選用環(huán)境友好的溶劑，有利于環(huán)境污染的控制;

②高壓下較高的反應(yīng)物濃度有利于提高反應(yīng)速率;

③利用溶劑性質(zhì)在臨界點(diǎn)附近與溫度、壓力的敏感關(guān)系和超臨界條件下的簇團(tuán)現(xiàn)象，微調(diào)反應(yīng)的微觀環(huán)境，提高反應(yīng)選擇性和轉(zhuǎn)化率;

④超臨界流體與液體相比具有較大的擴(kuò)散系數(shù)，能消除多相反應(yīng)體系的相界面，減小傳質(zhì)對(duì)反應(yīng)速率的限制;

⑤與氣體相比具有較大的傳熱系數(shù)，能消除因傳熱不良而造成的局部反應(yīng)溫度失控;

⑥有效萃取催化劑表面吸附的中間物種和使催化劑中毒的結(jié)焦前體，抑制催化劑失活，延長(zhǎng)催化劑壽命;

⑦通過(guò)反應(yīng)-分離一體化，克服熱力學(xué)限制等，使反應(yīng)條件易于控制，有效提高反應(yīng)選擇性和轉(zhuǎn)化率。

鑒于此，人們對(duì)超臨界條件下的很多反應(yīng)都進(jìn)行了研究。近年來(lái)，超臨界反應(yīng)(簡(jiǎn)稱SCFR)大致分為兩類，超臨界催化反應(yīng)和超臨界非催化反應(yīng)。

超臨界催化反應(yīng)的具體反應(yīng)類型包括多項(xiàng)催化反應(yīng)中的F-T合成、烴類異構(gòu)化、異構(gòu)烷烴和烯烴的烷基化、Diels-Alder反應(yīng)等，均相催化反應(yīng)中的不對(duì)稱氫化反應(yīng)、重排反應(yīng)、環(huán)化反應(yīng)、CO2的直接催化加氫、SC-CO2中羰基化反應(yīng)等，以及