50 primjera sublimacije >izravna, obrnuta, svakodnevni život

Sublimacija je kemijski i fizički proces u kojem tvar prelazi izravno iz čvrstog stanja u plinovito stanje, bez prolaska kroz tekuće stanje ili iz plinovitog stanja u kruto stanje bez prolaska kroz stanje tekućina. Ovaj fenomen je relevantan u kemiji iu svakodnevnom životu, budući da je prisutan u različitim procesima i primjenama.

Kemijska sublimacija je proces pod utjecajem više čimbenika, uključujući temperaturu, tlak, površina, relativna vlažnost, čistoća tvari i uvjeti ekološki.

Vrste kemijske sublimacije

1. izravna sublimacija

Nastaje kada se kruta tvar transformira izravno u plin, bez prolaska kroz tekuće stanje.

2. obrnuta sublimacija

Također poznat kao taloženje, to je proces suprotan izravnoj sublimaciji. U tom slučaju tvar u plinovitom stanju prelazi izravno u krutinu.

20 primjera sublimacije u svakodnevnom životu

1. Suhi led (kruti ugljikov dioksid): To je čest primjer sublimacije. Kada se suhi led izloži zraku, pretvara se u plin ugljični dioksid bez prolaska kroz tekuće stanje.
2. Jod: Jod je element koji podliježe sublimaciji kada se zagrijava. Prelazi iz krutog stanja u plinovito stanje, stvarajući ljubičastu paru.
3. naftalin: Koriste se za zaštitu odjeće od moljaca, kuglice naftalina polako sublimiraju, oslobađajući pare koje odbijaju insekte.
4. Zamrznuta kava: Liofilizirana kava primjer je sublimacije u prehrambenoj industriji. Proces sušenja zamrzavanjem uključuje brzo uklanjanje vode sublimacijom, čime se čuva okus i aroma kave.
5. Tisak na odjeću: Sublimacija se koristi u tehnici tiska na odjevnim predmetima, gdje se tinta pretvara u plin i prodire u tkaninu stvarajući visokokvalitetan, postojan dizajn.
6. Snijeg i led: U hladnim, suhim klimama, snijeg i led mogu sublimirati izravno u vodenu paru, zaobilazeći tekuće stanje.
7. Sumporni anhidrid: Sumporni dioksid, kemijski spoj koji se koristi u konzerviranju hrane, može sublimirati na sobnoj temperaturi.
8. Svježi zrak: Hladan planinski zrak rezultat je sublimacije leda i snijega na velikim nadmorskim visinama koji otpuštaju vlagu u zrak i pročišćavaju ga.
9. Pročišćavanje vode: Sublimacija se može koristiti za pročišćavanje kontaminirane vode isparavanjem u kontroliranim uvjetima i hvatanjem čiste pare.
10. Osušeno cvijeće: Sublimacija se koristi u industriji suhog cvijeća za uklanjanje vode iz cvijeća bez utjecaja na njihov izgled i boju.
11. čvrsti osvježivači zraka: Čvrsti osvježivači zraka djeluju tako da sublimiraju svoje aromatične komponente, oslobađajući ugodne mirise u zrak.
12. Dezodoransi u stiku: Neki dezodoransi u stiku koriste tvari koje polako sublimiraju i otpuštaju antimikrobne spojeve ili mirise koji neutraliziraju neugodne mirise.
13. Astronautski sladoled: Liofilizirani sladoled je primjer sublimacije primijenjene na hranu. Voda se iz sladoleda uklanja sublimacijom, što omogućuje njegovo konzerviranje bez potrebe za hlađenjem.
14. Pročišćavanje zraka: Neki sustavi za pročišćavanje zraka koriste sublimaciju za uklanjanje onečišćenja i mirisa iz okoliš, uzrokujući prianjanje zagađujućih čestica na čvrsti materijal koji se kasnije sublimira.
15. kamfor: Kamfor, čvrsti spoj koji sublimira na sobnoj temperaturi, koristi se u proizvodima za osobnu njegu i kao repelent za insekte.
16. Odvlaživanje: U područjima s visokom vlagom, sublimacija se može koristiti za uklanjanje viška vlage iz zrak, uzrokujući sublimaciju vode izravno iz zraka i kondenzaciju na površini hladna.
17. Pjeskarenje suhim ledom: Peskarenje suhim ledom koristi suhi led za uklanjanje prljavštine, boje ili zagađivača površine sublimacijom čime se sprječava oštećenje površine i minimizira potrošnja proizvoda kemikalije.
18. Boja u spreju: Neki sprejevi za boju sadrže otapala koja brzo sublimiraju, što olakšava nanošenje boje i brže sušenje.
19. Održavanje klizališta: Strojevi za kondicioniranje leda, poput Zambonisa, koriste sublimaciju za održavanje površine klizališta u optimalnom stanju. Ovi strojevi stružu i izravnavaju površinu leda i nanose tanak sloj vode koja se brzo sublimira, stvarajući glatku, ravnu površinu.
20. Ledenjaci i ledene formacije: U hladnim, visinskim regijama, sublimacija igra važnu ulogu u formiranju i kretanju ledenjaka i u formiranju ledenih struktura kao što su peniteti i seraci. Ovi se fenomeni događaju kada se led i snijeg sublimiraju i talože na drugim područjima, stvarajući jedinstvene i spektakularne formacije.

10 primjera izravne sublimacije

1. Suhi led: Suhi led se pretvara u plin ugljični dioksid bez prolaska kroz tekuću fazu.
2. Jod: Čvrsti jod se zagrijavanjem pretvara u ljubičaste pare.
3. Kamfor: čvrsti kamfor polako isparava u zrak i pretvara se u plin.
4. Naftalin: Kuglice naftalina polako isparavaju u zrak, oslobađajući karakterističan miris.
5. Čvrsti dušik: Čvrsti dušik pretvara se u plinoviti dušik pod određenim uvjetima niske temperature i tlaka.
6. Čvrsti amonijak: Kruti amonijak pretvara se u plin amonijak pod određenim uvjetima niske temperature i tlaka.
7. Arsen: Čvrsti arsen se pretvara u paru arsena na visokim temperaturama bez prolaska kroz tekuću fazu.
8. Srebrni klorid: Čvrsti srebrni klorid pretvara se u pare srebrnog klorida na visokim temperaturama.
9. Benzen: Benzen u krutom obliku prelazi u pare benzena na niskim temperaturama.
10. Benzojeva kiselina: Kruta benzojeva kiselina prelazi u pare benzojeve kiseline pri laganom zagrijavanju.

10 primjera obrnute sublimacije

1. Mraz: vodena para u zraku pretvara se u led na hladnim prozorima i površinama bez prolaska kroz tekuću fazu.
2. Taloženje suhog leda: plin ugljični dioksid pretvara se u suhi led bez prolaska kroz tekuću fazu.
3. Kristali joda: pare joda se hlade i stvaraju čvrste kristale joda.
4. Naftalen: Pare naftalena se kondenziraju i tvore čvrste kristale naftalena.
5. Čvrsti dušik: plinoviti dušik pretvara se u čvrsti dušik pod određenim uvjetima niske temperature i tlaka.
6. Kruti amonijak: plinoviti amonijak pretvara se u čvrsti amonijak pod određenim uvjetima niske temperature i tlaka.
7. Arsen: Pare arsena se hlade i postaju čvrsti arsen bez prolaska kroz tekuću fazu.
8. Srebrni klorid: pare srebrnog klorida se hlade i stvaraju čvrsti srebrni klorid.
9. Benzen: Pare benzena se hlade i stvaraju čvrste kristale benzena.
10. Benzojeva kiselina: Pare benzojeve kiseline se hlade i pretvaraju u krutu benzojevu kiselinu.

10 primjera sublimacije u industriji

1. Liofilizacija u farmaceutskoj industriji: Sublimacija se koristi u lijekovima koji se suše smrzavanjem, kao što su cjepiva, antibiotici i hormoni, kako bi se očuvala njihova učinkovitost i dugoročna stabilnost.
2. Proizvodnja integriranih sklopova: Industrija poluvodiča koristi sublimaciju za nanošenje ultratankih slojeva materijala na integrirane krugove, poboljšavajući njihovu izvedbu i učinkovitost.
3. Proizvodnja OLED ekrana: Sublimacija se koristi u proizvodnji zaslona s organskom svjetlećom diodom (OLED), u kojima se tanki slojevi organskih spojeva talože vakuumskom sublimacijom.
4. Zaštitni premazi: Sublimacija se koristi kod nanošenja zaštitnih premaza, poput onih na bazi spojeva silicij, za poboljšanje otpornosti na koroziju i habanje metalnih dijelova i drugo materijala.
5. Proizvodnja pigmenata: Sublimacija se koristi u proizvodnji pigmenata visoke čistoće, kao što su bijeli fosfor i titanijev dioksid, koji se koriste u proizvodnji boja i plastike.
6. Stvaranje nanomaterijala: Sublimacija je tehnika koja se koristi u sintezi nanomaterijala, kao što su ugljikove nanocijevi i grafen, koji imaju primjenu u elektronici, energetici i medicini.
7. Oporaba plemenitih metala: Sublimacija se koristi u obnavljanju plemenitih metala, poput zlata i srebra, iz elektroničkih komponenti i drugog otpada kroz procese pročišćavanja i rafiniranja.
8. Tekstilna industrija: Sublimacija se koristi u digitalnom tisku na tekstil, u kojem se boje sublimiraju i prodiru u vlakna tkanine, stvarajući otporne i trajne dizajne.
9. Proizvodnja optičkog stakla: Sublimacija se koristi u pročišćavanju materijala koji se koriste u proizvodnji visokokvalitetnog optičkog stakla, kao što je kalcijev fluorid, koji se koristi u lećama i prizmama.
10. Industrija rashladne i klimatizacije: Sublimacija se koristi u rashladnim i klimatizacijskim sustavima koji koriste čvrste materijale koji se mijenjaju materijala, kao što su materijali s promjenom faze (PCM), za učinkovito pohranjivanje i oslobađanje toplinske energije.

10 tvari koje se mogu sublimirati

1. Ugljični dioksid (CO2): U svom čvrstom obliku, poznatom kao suhi led, ugljikov dioksid može lako sublimirati na atmosferskom tlaku i sobnoj temperaturi, pretvarajući se izravno u plinovito stanje.

2. Jod (I2): Čvrsti jod može sublimirati kada se lagano zagrije, stvarajući tamnoljubičaste pare joda zaobilazeći tekuću fazu.

3. Čvrsti dušik (N2): Iako je rjeđi od suhog leda, kruti dušik također može sublimirati pod određenim uvjetima niske temperature i tlaka.

4. Amonijak (NH3): Iako je normalno u plinovitom stanju na sobnoj temperaturi, kruti amonijak može sublimirati u uvjetima niske temperature i tlaka.

5. Kamfor (C10H16O): Kamfor je čvrsti spoj koji na sobnoj temperaturi polako sublimira, oslobađajući pare karakterističnog mirisa.

6. Naftalen (C10H8): Naftalen, poznatiji kao naftalen, čvrsti je spoj koji polako sublimira na sobnoj temperaturi, oslobađajući pare karakterističnog mirisa.

7. Arsen (As): Arsen je kemijski element koji može sublimirati na višim temperaturama, oko 615 °C, bez prolaska kroz tekuću fazu.

8. Benzen (C6H6): Iako je benzen tekućina na sobnoj temperaturi, može sublimirati kada je u obliku čvrstih kristala na nižim temperaturama.

9. Srebrni klorid (AgCl): Srebrni klorid je kruti spoj koji može sublimirati na visokim temperaturama (oko 400 °C), prelazeći izravno u plinovito stanje bez prolaska kroz tekuću fazu.

10. Benzojeva kiselina (C6H5COOH): Benzojeva kiselina je kruti spoj koji može sublimirati kada se lagano zagrijava, zaobilazeći tekuću fazu.

Čimbenici koji utječu na sublimaciju

1. Temperatura: Temperatura je jedan od najvažnijih čimbenika koji utječu na sublimaciju. Povećanjem temperature molekule krute tvari dobivaju energiju i brže se gibaju te tako lakše prelaze u plinovito stanje. Na nižim temperaturama sublimacija će biti sporija ili se možda uopće neće dogoditi.
2. Pritisak: Tlak također igra presudnu ulogu u sublimaciji. Pri niskom tlaku molekule na površini krutine mogu lakše prijeći u plinovito stanje. Pri višim tlakovima molekulama je teže izaći i sublimacija može biti sporija ili se uopće ne događa.
3. Površinsko područje: Što je površina veća, to je više molekula izloženo okolini, što olakšava prijelaz u plinovito stanje. Stoga sublimacija može biti brža u tvarima s većom površinom.
4. RH: Relativna vlažnost okolnog okoliša može utjecati na sublimaciju. U uvjetima niske vlažnosti, sublimacija se može dogoditi brže, budući da je u zraku manje molekula vode koje se mogu natjecati s molekulama koje sublimiraju. U vlažnim sredinama sublimacija može biti sporija zbog prisutnosti više molekula vode u zraku.
5. Čistoća tvari: Prisutnost nečistoća u čvrstoj tvari može utjecati na brzinu sublimacije.
6. Okolišni uvjeti: Čimbenici poput vjetra i sunčevog zračenja također mogu utjecati na sublimaciju. Vjetar može ubrzati sublimaciju povećanjem brzine prijenosa topline i brzim uklanjanjem sublimiranih molekula s površine krutine. Sunčevo zračenje može dati dodatnu energiju za sublimaciju, posebno u tvarima koje dobro apsorbiraju sunčevu svjetlost.

eksperiment kemijske sublimacije

Odvajanje soli i joda

Imamo mješavinu natrijeva klorida (obične soli) i joda. Za njihovo odvajanje u laboratoriju koristi se sljedeći materijal:

1 upaljač
1 rešetka
1 tikvica
1 satno staklo

Led:

Mješavina jodne soli stavi se u tikvicu, pokrije satnim staklom na koje se stavi led. Smjesa se zagrijava u plameniku i počet će se oslobađati ljubičasta para.

To je sublimirani jod, koji je prešao iz krutog u plinovito stanje. Kada ovaj plin dodirne staklo sata koje je na niskoj temperaturi, taloži se, stvarajući čvrste kristale joda. Ovo je obrnuta sublimacija.