Superkritisk gas, mer korrekt känd som superkritisk vätska, är ett distinkt tillstånd av materia som har egenskaper hos både en vätska och en gas. En superkritisk gas kan betraktas som ett mellantillstånd mellan vätskor och gaser. Superkritiska gaser skapas endast över ett materials termodynamiska kritiska punkt. Detta innebär vanligtvis höga tryck, ofta mellan cirka 40 och 80 atmosfärer, även om det varierar mycket. Vissa kritiska punkter, framför allt vatten, är så höga som 218 atmosfärer och mer. Superkritiska vätskor har låga viskositeter och höga diffusiviteter.
Superkritiska gaser kan diffundera in i och genom fasta ämnen som en gas, men löser också upp vissa material som en vätska. Superkritiska vätskor finns i minst två områden i naturen. Den första är kring hydrotermiska öppningar och undervattensvulkaner på havsbotten, där trycket är så stort att det är möjligt att skapa en superkritisk gas. Trycket 3 km (1.8 mi) under vattnet är 300 atmosfärer, mer än tillräckligt. En annan naturlig superkritisk gas är Venus lägre atmosfär, som är mycket tät och varm (93 atmosfärer, 735 K) vid ytan. Konstigt nog betyder detta att endast två tillstånd av materia kan hittas på ytan: fast och superkritisk gas. Konventionella vätskor och gaser finns inte där.
Superkritiska vätskor har åtminstone ett dussin industriella tillämpningar. Den ena är extraktion av superkritisk vätska, där superkritiska vätskor används för att extrahera en del material från en omgivande matris. Detta används för att extrahera koffein från kaffebönor. Superkritisk koldioxid suger koffeinet direkt ur dem. På liknande sätt används superkritiska vätskor vid superkritisk torkning, som extraherar en vätska från en matris. Detta används i beredningen av biologiska prover för elektronmikroskopi, såväl som syntesen av aerogel, ett material som har 12 Guinness världsrekord för egenskaper som lätthet och isolering.
Superkritisk vattenoxidation används för att oxidera farligt avfall, vilket gör dem säkra för bortskaffande. Processen används också för att syntetisera mikro- och nanopartiklar för olika farmaceutiska tillämpningar. Det omvända till extraktion av superkritisk vätska kallas impregnering, varvid ett material introduceras till en matris istället för att avlägsnas. Listan fortsätter. Som du kan se är tillämpningarna av superkritiska vätskor många.