paineolosuhteilla

Paineolosuhteilla tarkoitetaan ympäristön paineen arvoa, joka poikkeaa normaalista ilmakehän paineesta. Yleinen viitearvo on 1 atm (noin 101 325 Pa). Paineolosuhteita kuvataan sekä korkeissa että matalissa paineissa; ne vaikuttavat siihen, miten aineet, reaktiot ja ilmiöt käyttäytyvät. Paine on tärkeä tekijä monilla tieteenaloilla, kuten kemiassa, fysiikassa, geologiassa ja biologiassa.

Paineella on merkittävä vaikutus faasimuutoksiin, tiivistymiseen, kemiallisiin reaktioihin ja biologisiin prosesseihin. Esimerkiksi veden jäätymis- ja sulamisominaisuudet sekä mineraalien ja materiaalien korkeapaineiset faasit riippuvat paineesta ja lämpötilasta. Paineolosuhteita käytetään myös laboratorioissa kontrolloimaan reaktioiden etenemistä ja mittaamaan aineiden ominaisuuksia paineen funktiona.

Paineolosuhteiden tutkimuksessa käytetään erityisiä laitteita ja mittausmenetelmiä. Yleisimpiä yksiköitä ovat pascal (Pa), kilopascal (kPa), megapascal (MPa) ja bar. Paine tuotetaan ja säädetään paineastioissa, autoklaaveissa sekä korkeapaineisten kokeiden laitteissa kuten timanttialuupcell (diamond anvil cell, DAC). Tutkimuksessa hyödynnetään usein kohdennettua paineen ja lämpötilan valvontaa sekä paineen mittausta.

Käyttökohteita ovat kemialliset ja materiaalitutkimukset sekä geologia ja biologia. Esimerkkejä ovat faasimuutokset mineraaleissa syvillä maankuoren syvyyksissä sekä korkean paineen tutkimukset, joissa ymmärretään aineiden rakennetta, reaktioita ja käyttäytymistä äärimmäisissä olosuhteissa. Paineolosuhteiden kontrolli ja kuvailu helpottavat vertailua eri tutkimuksissa sekä sovellusten suunnittelua.