50 Esempi di Sublimazione >Diretto, Inverso, Vita Quotidiana

La sublimazione è un processo chimico e fisico in cui una sostanza passa direttamente dallo stato solido allo stato solido stato gassoso, senza passare dallo stato liquido o dallo stato gassoso allo stato solido senza passare dallo stato liquido. Questo fenomeno è rilevante in chimica e nella vita di tutti i giorni, poiché è presente in vari processi e applicazioni.

La sublimazione chimica è un processo influenzato da molteplici fattori, tra cui temperatura, pressione, superficie, umidità relativa, purezza della sostanza e condizioni ambientale.

Tipi di sublimazione chimica

1. sublimazione diretta

Si verifica quando una sostanza solida si trasforma direttamente in un gas, senza passare per lo stato liquido.

2. sublimazione inversa

Conosciuto anche come deposizione, è il processo opposto alla sublimazione diretta. In questo caso, una sostanza allo stato gassoso si trasforma direttamente in un solido.

20 esempi di sublimazione nella vita di tutti i giorni

1. Ghiaccio secco (anidride carbonica solida): È un esempio comune di sublimazione. Quando il ghiaccio secco viene esposto all'aria, si trasforma in anidride carbonica gassosa senza passare allo stato liquido.
2. Iodio: Lo iodio è un elemento che subisce sublimazione quando viene riscaldato. Passa dallo stato solido allo stato gassoso, formando un vapore viola.
3. Naftalene: Utilizzate per proteggere gli indumenti dalle tarme, le naftalene sublimano lentamente, rilasciando vapori che respingono gli insetti.
4. Caffè liofilizzato: Il caffè liofilizzato è un esempio di sublimazione nell'industria alimentare. Il processo di liofilizzazione prevede la rapida rimozione dell'acqua attraverso la sublimazione, preservando il gusto e l'aroma del caffè.
5. Stampa su indumenti: La sublimazione viene utilizzata nella tecnica di stampa sui capi, dove l'inchiostro viene trasformato in un gas e penetra nel tessuto, creando un design durevole e di alta qualità.
6. Neve e ghiaccio: In climi freddi e secchi, neve e ghiaccio possono sublimare direttamente in vapore acqueo, bypassando lo stato liquido.
7. Anidride solforosa: L'anidride solforosa, un composto chimico utilizzato nella conservazione degli alimenti, può sublimare a temperatura ambiente.
8. Aria fresca: L'aria fresca di montagna è il risultato della sublimazione del ghiaccio e della neve ad alta quota, che rilasciano umidità nell'aria e la purificano.
9. Purificazione dell'acqua: La sublimazione può essere utilizzata per purificare l'acqua contaminata facendola evaporare in condizioni controllate e catturando il vapore puro.
10. Fiori secchi: La sublimazione viene utilizzata nell'industria dei fiori secchi per rimuovere l'acqua dai fiori senza alterarne l'aspetto e il colore.
11. deodoranti solidi: I deodoranti solidi agiscono sublimando le loro componenti aromatiche, rilasciando nell'aria piacevoli fragranze.
12. Deodoranti in stick: Alcuni deodoranti in stick utilizzano sostanze che sublimano lentamente e rilasciano composti antimicrobici o fragranze che neutralizzano i cattivi odori.
13. Gelato dell'astronauta: Il gelato liofilizzato è un esempio di sublimazione applicata al cibo. L'acqua viene rimossa dal gelato per sublimazione, che ne consente la conservazione senza necessità di refrigerazione.
14. Purificazione dell'aria: Alcuni sistemi di purificazione dell'aria utilizzano la sublimazione per rimuovere contaminanti e odori dal ambiente, facendo aderire le particelle inquinanti ad un materiale solido che viene successivamente sublima.
15. canfora: La canfora, un composto solido che sublima a temperatura ambiente, viene utilizzata nei prodotti per la cura della persona e come repellente per insetti.
16. Deumidificazione: Nelle aree con elevata umidità, è possibile utilizzare la sublimazione per rimuovere l'umidità in eccesso dal aria, facendo sublimare l'acqua direttamente dall'aria e condensare su una superficie Freddo.
17. Sabbiatura con ghiaccio secco: La sabbiatura con ghiaccio secco utilizza il ghiaccio secco per rimuovere sporco, vernice o contaminanti superfici per sublimazione, che previene il danneggiamento della superficie e riduce al minimo l'uso di prodotti sostanze chimiche.
18. Vernice spray: Alcuni spray per vernice contengono solventi che sublimano rapidamente, facilitando l'applicazione della vernice e asciugando più velocemente.
19. Manutenzione della pista di pattinaggio: Le macchine per il condizionamento del ghiaccio, come Zambonis, utilizzano la sublimazione per mantenere la superficie delle piste di pattinaggio in condizioni ottimali. Queste macchine raschiano e livellano la superficie del ghiaccio e applicano un sottile strato d'acqua che si sublima rapidamente, creando una superficie liscia e uniforme.
20. Ghiacciai e formazioni di ghiaccio: Nelle regioni fredde e di alta quota, la sublimazione gioca un ruolo importante nella formazione e nel movimento dei ghiacciai e nella formazione di strutture di ghiaccio come penitenti e seracchi. Questi fenomeni si verificano quando il ghiaccio e la neve sublimano e si depositano in altre zone, dando origine a formazioni uniche e spettacolari.

10 esempi di sublimazione diretta

1. Ghiaccio secco: il ghiaccio secco si trasforma in gas di anidride carbonica senza passare attraverso la fase liquida.
2. Iodio: Lo iodio solido si trasforma in vapori viola quando viene riscaldato.
3. Canfora: La canfora solida evapora lentamente nell'aria e si trasforma in un gas.
4. Naftalene: le palline di naftalina evaporano lentamente nell'aria, rilasciando un odore caratteristico.
5. Azoto solido: L'azoto solido viene convertito in azoto gassoso in determinate condizioni di bassa temperatura e pressione.
6. Ammoniaca solida: L'ammoniaca solida viene convertita in gas di ammoniaca in determinate condizioni di bassa temperatura e pressione.
7. Arsenico: L'arsenico solido si trasforma in vapore di arsenico ad alte temperature senza passare attraverso la fase liquida.
8. Cloruro d'argento: Il cloruro d'argento solido si converte in vapori di cloruro d'argento ad alte temperature.
9. Benzene: Il benzene in forma solida si trasforma in vapori di benzene a basse temperature.
10. Acido benzoico: L'acido benzoico solido si trasforma in vapori di acido benzoico con un leggero riscaldamento.

10 esempi di sublimazione inversa

1. Gelo: il vapore acqueo nell'aria si trasforma in ghiaccio su finestre e superfici fredde senza passare attraverso la fase liquida.
2. Deposizione di ghiaccio secco: il gas di anidride carbonica si trasforma in ghiaccio secco senza passare attraverso la fase liquida.
3. Cristalli di iodio: I vapori di iodio si raffreddano e formano cristalli di iodio solidi.
4. Naftalene: I vapori di naftalene si condensano e formano cristalli di naftalene solidi.
5. Azoto solido: L'azoto gassoso si converte in azoto solido in determinate condizioni di bassa temperatura e pressione.
6. Ammoniaca solida: Il gas di ammoniaca si converte in ammoniaca solida in determinate condizioni di bassa temperatura e pressione.
7. Arsenico: I vapori di arsenico vengono raffreddati e diventano arsenico solido senza passare attraverso la fase liquida.
8. Cloruro d'argento: I vapori di cloruro d'argento si raffreddano per formare cloruro d'argento solido.
9. Benzene: I vapori di benzene si raffreddano e formano cristalli di benzene solidi.
10. Acido benzoico: I vapori di acido benzoico si raffreddano e si trasformano in acido benzoico solido.

10 esempi di sublimazione nel settore

1. Liofilizzazione nell'industria farmaceutica: La sublimazione viene utilizzata nei medicinali liofilizzati, come vaccini, antibiotici e ormoni, per preservarne l'efficacia e la stabilità a lungo termine.
2. Produzione di circuiti integrati: L'industria dei semiconduttori utilizza la sublimazione per depositare strati ultrasottili di materiali su circuiti integrati, migliorandone le prestazioni e l'efficienza.
3. Produzione di schermi OLED: La sublimazione viene utilizzata nella produzione di display a diodi organici a emissione di luce (OLED), in cui strati sottili di composti organici vengono depositati mediante sublimazione sotto vuoto.
4. Rivestimenti protettivi: La sublimazione viene utilizzata nell'applicazione di rivestimenti protettivi, come quelli a base di composti silicio, per migliorare la resistenza alla corrosione e all'usura di parti metalliche e altro materiali.
5. Produzione di pigmenti: La sublimazione viene utilizzata nella produzione di pigmenti di elevata purezza, come il fosforo bianco e il biossido di titanio, utilizzati nella produzione di vernici e materie plastiche.
6. Creazione di nanomateriali: La sublimazione è una tecnica utilizzata nella sintesi di nanomateriali, come i nanotubi di carbonio e il grafene, che hanno applicazioni in elettronica, energia e medicina.
7. Recupero di metalli preziosi: La sublimazione viene utilizzata nel recupero di metalli preziosi, come oro e argento, da componenti elettronici e altri rifiuti attraverso processi di purificazione e raffinazione.
8. Industria tessile: La sublimazione viene utilizzata nella stampa tessile digitale, in cui i coloranti vengono sublimati e penetrano nelle fibre del tessuto, creando disegni resistenti e durevoli.
9. Fabbricazione di vetro ottico: La sublimazione viene utilizzata nella purificazione dei materiali utilizzati nella produzione di vetro ottico di alta qualità, come il fluoruro di calcio, che viene utilizzato in lenti e prismi.
10. Industria della refrigerazione e del condizionamento: La sublimazione viene utilizzata nei sistemi di refrigerazione e condizionamento che utilizzano materiali solidi che cambiano materiali, come i materiali a cambiamento di fase (PCM), per immagazzinare e rilasciare energia termica in modo efficiente.

10 sostanze che possono essere sublimate

1. Anidride carbonica (CO2): Nella sua forma solida, nota come ghiaccio secco, l'anidride carbonica può facilmente sublimare a pressione atmosferica ea temperatura ambiente, trasformandosi direttamente in uno stato gassoso.

2. Iodio (I2): Lo iodio solido può sublimare se riscaldato delicatamente, formando vapori di iodio viola scuro che bypassano la fase liquida.

3. Azoto solido (N2): Sebbene meno comune del ghiaccio secco, l'azoto solido può anche sublimare in determinate condizioni di bassa temperatura e pressione.

4. Ammoniaca (NH3): Sebbene sia normalmente allo stato gassoso a temperatura ambiente, l'ammoniaca solida può sublimare in condizioni di bassa temperatura e pressione.

5. Canfora (C10H16O): La canfora è un composto solido che sublima lentamente a temperatura ambiente, rilasciando vapori dall'odore caratteristico.

6. Naftalene (C10H8): Il naftalene, comunemente noto come naftalene, è un composto solido che sublima lentamente a temperatura ambiente, liberando vapori dall'odore caratteristico.

7. Arsenico (As): L'arsenico è un elemento chimico in grado di sublimare a temperature più elevate, intorno ai 615 °C, senza passare dalla fase liquida.

8. Benzene (C6H6): Sebbene il benzene sia un liquido a temperatura ambiente, può sublimare quando è sotto forma di cristalli solidi a temperature più basse.

9. Cloruro d'argento (AgCl): Il cloruro d'argento è un composto solido che può sublimare ad alte temperature (intorno ai 400 °C), passando direttamente allo stato gassoso senza passare per la fase liquida.

10. Acido benzoico (C6H5COOH): L'acido benzoico è un composto solido che può sublimare se riscaldato delicatamente, bypassando la fase liquida.

Fattori che influenzano la sublimazione

1. Temperatura: La temperatura è uno dei fattori più importanti che influenzano la sublimazione. All'aumentare della temperatura, le molecole di una sostanza solida acquistano energia e si muovono più velocemente, facilitando il passaggio allo stato gassoso. A temperature più basse, la sublimazione sarà più lenta o potrebbe non verificarsi affatto.
2. Pressione: Anche la pressione gioca un ruolo cruciale nella sublimazione. A bassa pressione, le molecole sulla superficie di un solido possono sfuggire più facilmente allo stato gassoso. A pressioni più elevate, è più difficile per le molecole sfuggire e la sublimazione può essere più lenta o non avvenire affatto.
3. Area superficiale: Maggiore è la superficie, più molecole sono esposte all'ambiente, il che facilita il passaggio allo stato gassoso. Pertanto, la sublimazione può essere più veloce in sostanze con una superficie maggiore.
4. RH: L'umidità relativa dell'ambiente circostante può influenzare la sublimazione. In condizioni di bassa umidità, la sublimazione può avvenire più rapidamente, poiché ci sono meno molecole d'acqua nell'aria per competere con le molecole che sublimano. In ambienti umidi, la sublimazione può essere più lenta a causa della presenza di più molecole d'acqua nell'aria.
5. Purezza della sostanza: La presenza di impurità in una sostanza solida può influenzare la velocità di sublimazione.
6. Condizioni ambientali: Anche fattori come il vento e la radiazione solare possono influenzare la sublimazione. Il vento può accelerare la sublimazione aumentando la velocità di trasferimento del calore e rimuovendo rapidamente le molecole sublimate dalla superficie del solido. La radiazione solare può fornire energia aggiuntiva per la sublimazione, specialmente nelle sostanze che assorbono bene la luce solare.

esperimento di sublimazione chimica

Separazione di sale e iodio

Abbiamo una miscela di cloruro di sodio (sale comune) e iodio. Per separarli in laboratorio, viene utilizzato il seguente materiale:

1 accendino
1 griglia
1 pallone
1 vetro da orologio

Ghiaccio:

La miscela di sale di iodio viene posta nel pallone, coperto con il vetro dell'orologio, sul quale viene posto del ghiaccio. La miscela viene riscaldata nel bruciatore e comincerà ad uscire un vapore violaceo.

Questo è iodio sublimato, che è passato dallo stato solido a quello gassoso. Quando questo gas tocca il vetro dell'orologio che è a bassa temperatura, si deposita formando solidi cristalli di iodio. Questa è la sublimazione inversa.