Surébullition este starea unui lichid menținut la o temperatură mai mare decât ei punct de fierbere fără fierbere . Se obține prin încălzirea unei substanțe omogene într-un recipient curat, săracă în locurile de nucleație (deci în rugozitate) și având grijă să nu se agite lichidul.
Se spune că apa „fierbe” atunci când bule de vapori de apă cresc în ea fără limite, până când izbucnesc la suprafață. Pentru ca o bulă de vapori să crească, temperatura trebuie să fie suficient de ridicată încât presiunea vaporilor să depășească presiunea ambiantă ( în principal presiunea atmosferică ). Sub această temperatură, o bulă de vapori de apă se va micșora și apoi va dispărea.
Super fierberea este o excepție de la regulă: un lichid poate fi uneori observat într-o stare care nu fierbe, în ciuda faptului că presiunea vaporilor este mai mare decât presiunea ambientală. Acest lucru se datorează unei forțe suplimentare, tensiunii superficiale , care face imposibilă creșterea bulelor.
Tensiunii superficiale de vapori fapt se comportă de bule ca baloane (și mai precis ca baloane umflate insuficient, astfel încât cauciucul este încă elastică ): presiunea din interiorul balonului este puțin mai mare decât presiunea mediului ambiant datorită elastici pereților care retract. Temperatura ar trebui să fie ușor peste punctul de fierbere pentru a genera suficientă presiune de vapori pentru a compensa presiunea ambiantă și tensiunea superficială și astfel să permită extinderea bulelor.
Explozivitatea super-fierberii provine din faptul că o bulă mare crește mai ușor decât una mică, la fel ca atunci când suflă un balon, unde începe cea mai grea parte. Se pare că excesul de presiune indus de tensiunea superficială este invers proporțional cu diametrul bulei. Aceasta înseamnă că, deși cele mai mari bule dintr-un recipient nu au mai mult de câțiva microni în diametru, depășirea tensiunii superficiale poate necesita depășirea punctului de fierbere cu câteva grade. Odată ce o bulă începe să crească, presiunea indusă de tensiunea superficială scade în consecință, astfel încât să crească exponențial. În practică, majoritatea containerelor au zgârieturi sau alte imperfecțiuni care constituie buzunare de aer pentru plecarea bulelor. Dar un lichid conținut într-un recipient fără imperfecțiuni și bule microscopice poate fi afectat de fenomene spectaculoase de supra-fierbere.
Apa superboilată este utilizată în extracția sulfului prin procesul Frasch . Fenomenul de supra-fierbere a hidrogenului lichid este utilizat în camerele cu bule .
Fierberea excesivă poate apărea atunci când un recipient care conține apă neamestecată este încălzit într-un cuptor cu microunde . În momentul în care recipientul este îndepărtat, lipsa locurilor de nucleație împiedică fierberea, lăsând suprafața în repaus. Cu toate acestea, odată ce apa este perturbată, se pot forma niște bule de vapori într-o reacție explozivă, care poate arunca apă clocotită din recipientul său. Fierberea poate fi inițiată prin scuturarea recipientului, introducerea unui dispozitiv de agitare sau adăugarea unei substanțe precum cafea instant sau zahăr. Șansa de fierbere excesivă este mai mare în cazul vaselor netede, datorită absenței zgârieturilor sau așchiilor care servesc drept puncte de nucleație . Excesul de fierbere apare cel mai favorabil după repetarea ciclurilor de încălzire și răcire pe un recipient al cărui conținut nu este agitat sau când o ceașcă de cafea uitată este reîncălzită fără a fi scoasă din cuptor între încălzire și reîncălzire. Acest lucru se datorează ciclurilor de încălzire care eliberează gaze dizolvate în solvent (apă), cum ar fi oxigenul sau azotul .
Există modalități simple de a evita supraîncălzirea la cuptorul cu microunde, cum ar fi punerea unui băț de înghețată în recipient sau utilizarea unui recipient cu suprafețe aspre.
O credință populară este că fierberea excesivă poate apărea numai în substanțele cele mai pure. Acest lucru este greșit, după cum se arată în observarea fenomenului din cafea și alte lichide impure. Impuritățile pot preveni în mod eficient supra-fierberea dacă introduc situri de nucleație (zone aspre în care gazul este prins acolo): de exemplu, nisipul tinde să suprime fenomenul de supra-fierbere a apei. Gazele dizolvate pot oferi, de asemenea, locuri de nucleație atunci când se vaporizează și formează bule. Cu toate acestea, o impuritate precum sarea sau zahărul dizolvat în apă formează o soluție omogenă și, prin urmare, nu împiedică fierberea excesivă. Se știe că alte lichide supraîncălzesc, laptele semi-degresat și laptele de migdale .