Opalescencia crítica

Este fenómeno se observa con mayor frecuencia en mezclas binarias de fluidos, como el metanol y el ciclohexano . Al aproximarse al punto crítico , las dimensiones de las regiones gaseosa y líquida comienzan a fluctuar en escalas de longitud cada vez mayores (la longitud de correlación del líquido diverge). Cuando las fluctuaciones de densidad alcanzan un tamaño comparable a la longitud de onda de la luz, esta se dispersa , lo que provoca que el líquido, normalmente transparente, se vuelva turbio. Es significativo que la opalescencia no disminuya al acercarse al punto crítico, donde las mayores fluctuaciones pueden alcanzar incluso proporciones de centímetros, lo que confirma la relevancia física de las fluctuaciones más pequeñas.

Al aproximarse al punto crítico desde la dirección opuesta, en el caso de la transición líquido-gas, la fase gaseosa puede contener gotas de líquido en forma de niebla y rocío, y la fase líquida en ebullición puede contener burbujas de la fase gaseosa en forma de espuma. Lejos del punto crítico, la gravedad provoca que las gotas de líquido y las burbujas de gas se asienten rápidamente hacia la interfaz, y la tensión superficial hace que las gotas y burbujas se fusionen rápidamente en otras más grandes, que se asientan aún más rápido. Pero a medida que se aproxima al punto crítico, la diferencia de densidad entre el líquido y el vapor disminuye, al igual que la tensión superficial. Estos efectos ralentizan la sedimentación de las gotas y burbujas y su fusión, de modo que el líquido en ebullición se vuelve cada vez más resistente a la sedimentación, formando una fina niebla y espuma alrededor de la interfaz.

En el caso del punto crítico líquido-líquido, los líquidos de solubilidad limitada precipitan formando emulsiones que, lejos del punto crítico, en el lado inmiscible se sedimentan fácilmente en la interfase. A medida que se aproxima al punto crítico, la diferencia de densidad disminuye junto con la tensión superficial interfacial, de modo que la precipitación se produce en forma de una emulsión cada vez más fina y resistente a la sedimentación.

Dado que el punto crítico líquido-gas se produce a presiones superiores a 30 bar para todas las sustancias, excepto algunos gases criogénicos, su demostración requiere un recipiente transparente que sea seguro a presiones superiores a 30 bar, mientras que el punto crítico líquido-líquido para muchos sistemas se puede demostrar a presión ambiente y temperaturas moderadas.

Los materiales ferromagnéticos presentan grandes fluctuaciones de dominios magnéticos cerca del punto de Curie . Dado que la dispersión de neutrones se ve afectada por los momentos magnéticos de los átomos, esto genera opalescencia crítica. Específicamente, si se dispara un haz de neutrones contra un material ferromagnético, al acercarse al punto de Curie, este comenzará a dispersar los neutrones como si se volviera opaco a ellos. ^{[ 2 ]}