სუბლიმაციის 50 მაგალითი >პირდაპირი, საპირისპირო, ყოველდღიური ცხოვრება

სუბლიმაცია არის ქიმიური და ფიზიკური პროცესი, რომლის დროსაც ნივთიერება პირდაპირ გადადის მყარი მდგომარეობიდან აირისებრი მდგომარეობა, თხევადი მდგომარეობიდან გავლის გარეშე ან აირისებური მდგომარეობიდან მყარში მდგომარეობის გავლის გარეშე თხევადი. ეს ფენომენი აქტუალურია ქიმიაში და ყოველდღიურ ცხოვრებაში, რადგან ის წარმოდგენილია სხვადასხვა პროცესებსა და გამოყენებაში.

ქიმიური სუბლიმაცია არის პროცესი, რომელსაც გავლენას ახდენს მრავალი ფაქტორი, მათ შორის ტემპერატურა, წნევა, ზედაპირის ფართობი, ფარდობითი ტენიანობა, ნივთიერების სისუფთავე და პირობები გარემოს.

ქიმიური სუბლიმაციის სახეები

1. პირდაპირი სუბლიმაცია

ეს ხდება მაშინ, როდესაც მყარი ნივთიერება გარდაიქმნება პირდაპირ გაზად, თხევადი მდგომარეობის გავლის გარეშე.

2. საპირისპირო სუბლიმაცია

ასევე ცნობილია როგორც დეპონირება, ეს არის პირდაპირი სუბლიმაციის საპირისპირო პროცესი. ამ შემთხვევაში, აირისებრ მდგომარეობაში მყოფი ნივთიერება პირდაპირ იქცევა მყარად.

სუბლიმაციის 20 მაგალითი ყოველდღიურ ცხოვრებაში

1. მშრალი ყინული (მყარი ნახშირორჟანგი): ეს სუბლიმაციის ჩვეულებრივი მაგალითია. როდესაც მშრალი ყინული ექვემდებარება ჰაერს, ის გარდაიქმნება ნახშირორჟანგად თხევადი მდგომარეობის გარეშე.
2. იოდი: იოდი არის ელემენტი, რომელიც გაცხელებისას განიცდის სუბლიმაციას. იგი გადადის მყარი მდგომარეობიდან აირისებურ მდგომარეობაში, წარმოქმნის მეწამულ ორთქლს.
3. ნაფთალინი: გამოიყენება ტანსაცმლის დასაცავად თუთიისგან, თეფშები ნელ-ნელა სუბლიმირებულია, გამოყოფს ორთქლს, რომელიც მოგერიებს მწერებს.
4. გაყინული ხმელი ყავა: ყინვაში გამხმარი ყავა სუბლიმაციის მაგალითია კვების მრეწველობაში. ყინვაში გაშრობის პროცესი გულისხმობს წყლის სწრაფ მოცილებას სუბლიმაციის გზით, ყავის გემოსა და არომატის შენარჩუნებას.
5. ტანსაცმლის ბეჭდვა: სუბლიმაცია გამოიყენება სამოსზე ბეჭდვის ტექნიკაში, სადაც მელანი იქცევა გაზად და აღწევს ქსოვილში, ქმნის მაღალი ხარისხის, გამძლე დიზაინს.
6. თოვლი და ყინული: ცივ, მშრალ კლიმატში თოვლს და ყინულს შეუძლია პირდაპირ წყლის ორთქლში სუბლიმირება, თხევადი მდგომარეობის გვერდის ავლით.
7. გოგირდის ანჰიდრიდი: გოგირდის დიოქსიდი, ქიმიური ნაერთი, რომელიც გამოიყენება საკვების შესანახად, შეიძლება ამაღლდეს ოთახის ტემპერატურაზე.
8. Სუფთა ჰაერი: მთის გრილი ჰაერი მაღალ სიმაღლეზე ყინულისა და თოვლის სუბლიმაციის შედეგია, რომელიც ჰაერში ათავისუფლებს ტენიანობას და ასუფთავებს მას.
9. წყლის გაწმენდა: სუბლიმაცია შეიძლება გამოყენებულ იქნას დაბინძურებული წყლის გასაწმენდად მისი აორთქლების კონტროლირებად პირობებში და სუფთა ორთქლის დაჭერით.
10. გამხმარი ყვავილები: სუბლიმაცია გამოიყენება გამხმარი ყვავილების ინდუსტრიაში, რათა ამოიღონ წყალი ყვავილებიდან მათ გარეგნობასა და ფერზე გავლენის გარეშე.
11. მყარი ჰაერის გამაგრილებელი საშუალებები: მყარი ჰაერის გამაგრილებელი საშუალებები მოქმედებს მათი არომატული კომპონენტების სუბლიმირებით, ჰაერში სასიამოვნო სუნამოების გამოყოფით.
12. წებოვანი დეოდორანტები: ზოგიერთი ჩხირის დეოდორანტი იყენებს ნივთიერებებს, რომლებიც სუბლიმაციას უკეთებენ ნელა და ათავისუფლებენ ანტიმიკრობულ ნაერთებს ან სუნამოებს, რომლებიც ანეიტრალებენ ცუდ სუნს.
13. ასტრონავტების ნაყინი: ყინვაში გამხმარი ნაყინი არის საკვების სუბლიმაციის მაგალითი. ნაყინიდან წყალი ამოღებულია სუბლიმაციით, რაც საშუალებას იძლევა შეინახოს იგი მაცივრის საჭიროების გარეშე.
14. ჰაერის გაწმენდა: ჰაერის გამწმენდის ზოგიერთი სისტემა იყენებს სუბლიმაციას ჰაერის დამაბინძურებლებისა და სუნის მოსაშორებლად გარემო, იწვევს დამაბინძურებელ ნაწილაკებს მყარ მასალას, რომელიც შემდგომშია სუბლიმებს.
15. კამფორი: კამფორი, მყარი ნაერთი, რომელიც ამაღლდება ოთახის ტემპერატურაზე, გამოიყენება პირადი მოვლის საშუალებებში და როგორც მწერების საწინააღმდეგო საშუალება.
16. დატენიანება: მაღალი ტენიანობის მქონე ადგილებში, სუბლიმაცია შეიძლება გამოყენებულ იქნას ზედმეტი ტენიანობის მოსაშორებლად ჰაერი, რაც იწვევს წყლის სუბლიმაციას პირდაპირ ჰაერიდან და ზედაპირზე კონდენსაციას ცივი.
17. მშრალი ყინულის აფეთქება: მშრალი ყინულის აფეთქება მშრალ ყინულს იყენებს ჭუჭყის, საღებავის ან დამაბინძურებლების მოსაშორებლად ზედაპირები სუბლიმაციით, რაც ხელს უშლის ზედაპირის დაზიანებას და ამცირებს პროდუქტების გამოყენებას ქიმიკატები.
18. Შესასხურებელი საღებავი: ზოგიერთი საღებავის სპრეი შეიცავს გამხსნელებს, რომლებიც სწრაფად სუბლიმირდებიან, რაც აადვილებს საღებავის გამოყენებას და უფრო სწრაფად შრება.
19. ყინულის მოედნის მოვლა: ყინულის კონდიცირების მანქანები, როგორიცაა Zambonis, იყენებენ სუბლიმაციას ყინულის მოედნების ზედაპირის ოპტიმალურ მდგომარეობაში შესანარჩუნებლად. ეს მანქანები აფხეხებენ და ასწორებენ ყინულის ზედაპირს და აყენებენ წყლის თხელ ფენას, რომელიც სწრაფად სუბლიმირებულია და ქმნის გლუვ, თანაბარ ზედაპირს.
20. მყინვარები და ყინულის წარმონაქმნები: ცივ, მაღალმთიან რეგიონებში სუბლიმაცია მნიშვნელოვან როლს ასრულებს მყინვარების ფორმირებასა და მოძრაობაში და ისეთი ყინულის სტრუქტურების ფორმირებაში, როგორიც არის პენიტენტები და სერაკები. ეს ფენომენები ხდება მაშინ, როდესაც ყინული და თოვლი სუბლიმდება და სხვა ადგილებში დეპონირდება, რაც წარმოშობს უნიკალურ და სანახაობრივ წარმონაქმნებს.

პირდაპირი სუბლიმაციის 10 მაგალითი

1. მშრალი ყინული: მშრალი ყინული გადაიქცევა ნახშირორჟანგად თხევადი ფაზის გავლის გარეშე.
2. იოდი: მყარი იოდი გაცხელებისას მეწამულ ორთქლად იქცევა.
3. კამფორი: მყარი ქაფორი ნელა აორთქლდება ჰაერში და იქცევა გაზად.
4. ნაფტალინი: თეფშები ნელა აორთქლდება ჰაერში და გამოყოფს დამახასიათებელ სუნს.
5. მყარი აზოტი: მყარი აზოტი გარდაიქმნება აზოტის გაზად დაბალი ტემპერატურისა და წნევის გარკვეულ პირობებში.
6. მყარი ამიაკი: მყარი ამიაკი გარდაიქმნება ამიაკის გაზად დაბალი ტემპერატურისა და წნევის გარკვეულ პირობებში.
7. დარიშხანი: მყარი დარიშხანი გარდაიქმნება დარიშხანის ორთქლად მაღალ ტემპერატურაზე თხევადი ფაზის გავლის გარეშე.
8. ვერცხლის ქლორიდი: მყარი ვერცხლის ქლორიდი გარდაიქმნება ვერცხლის ქლორიდის ორთქლებში მაღალ ტემპერატურაზე.
9. ბენზოლი: ბენზოლი მყარ ფორმაში იცვლება ბენზოლის ორთქლად დაბალ ტემპერატურაზე.
10. ბენზოინის მჟავა: მყარი ბენზოინის მჟავა გარდაიქმნება ბენზოინის მჟავას ორთქლებში ნაზი გაცხელებით.

საპირისპირო სუბლიმაციის 10 მაგალითი

1. ყინვა: ჰაერში წყლის ორთქლი იქცევა ყინულად ცივ ფანჯრებზე და ზედაპირებზე თხევადი ფაზის გავლის გარეშე.
2. მშრალი ყინულის დეპონირება: ნახშირორჟანგი გარდაიქმნება მშრალ ყინულში თხევადი ფაზის გავლის გარეშე.
3. იოდის კრისტალები: იოდის ორთქლი გაცივდება და ქმნის იოდის მყარ კრისტალებს.
4. ნაფტალინი: ნაფტალინის ორთქლები კონდენსირდება და ქმნიან მყარი ნაფტალინის კრისტალებს.
5. მყარი აზოტი: აზოტის გაზი გარდაიქმნება მყარ აზოტად დაბალი ტემპერატურისა და წნევის გარკვეულ პირობებში.
6. მყარი ამიაკი: ამიაკის გაზი გარდაიქმნება მყარ ამიაკად დაბალი ტემპერატურისა და წნევის გარკვეულ პირობებში.
7. დარიშხანი: დარიშხანის ორთქლი გაცივდება და ხდება მყარი დარიშხანი თხევადი ფაზის გავლის გარეშე.
8. ვერცხლის ქლორიდი: ვერცხლის ქლორიდის ორთქლები გაცივდება მყარი ვერცხლის ქლორიდის წარმოქმნით.
9. ბენზოლი: ბენზოლის ორთქლი გაცივდება და ქმნის მყარ ბენზოლის კრისტალებს.
10. ბენზოინის მჟავა: ბენზოინის მჟავას ორთქლი გაცივდება და გადაიქცევა მყარ ბენზოინის მჟავად.

სუბლიმაციის 10 მაგალითი ინდუსტრიაში

1. ლიოფილიზაცია ფარმაცევტულ ინდუსტრიაში: სუბლიმაცია გამოიყენება ყინვაში გაშრობის წამლებში, როგორიცაა ვაქცინები, ანტიბიოტიკები და ჰორმონები, მათი ეფექტურობისა და გრძელვადიანი სტაბილურობის შესანარჩუნებლად.
2. ინტეგრირებული სქემების წარმოება: ნახევარგამტარული ინდუსტრია იყენებს სუბლიმაციას მასალების ულტრა თხელი ფენების ინტეგრირებულ სქემებზე დასაფენად, რაც აუმჯობესებს მათ შესრულებას და ეფექტურობას.
3. OLED ეკრანების დამზადება: სუბლიმაცია გამოიყენება ორგანული სინათლის დიოდური დისპლეის (OLED) წარმოებაში, რომელშიც ორგანული ნაერთების თხელი ფენები დეპონირდება ვაკუუმ სუბლიმაციით.
4. დამცავი საფარი: სუბლიმაცია გამოიყენება დამცავი საფარის გამოყენებისას, როგორიცაა ნაერთებზე დაფუძნებული სილიკონი, კოროზიისადმი წინააღმდეგობის გასაუმჯობესებლად და ლითონის ნაწილებში და სხვა მასალები.
5. პიგმენტის წარმოება: სუბლიმაცია გამოიყენება მაღალი სისუფთავის პიგმენტების წარმოებაში, როგორიცაა თეთრი ფოსფორი და ტიტანის დიოქსიდი, რომლებიც გამოიყენება საღებავებისა და პლასტმასის წარმოებაში.
6. ნანომასალების შექმნა: სუბლიმაცია არის ტექნიკა, რომელიც გამოიყენება ნანომასალების სინთეზში, როგორიცაა ნახშირბადის ნანომილები და გრაფენი, რომლებიც გამოიყენება ელექტრონიკაში, ენერგიასა და მედიცინაში.
7. ძვირფასი ლითონების აღდგენა: სუბლიმაცია გამოიყენება ძვირფასი ლითონების, როგორიცაა ოქრო და ვერცხლი, ელექტრონული კომპონენტებიდან და სხვა ნარჩენებისგან აღდგენისას გაწმენდისა და დამუშავების პროცესების მეშვეობით.
8. ტექსტილის ინდუსტრია: სუბლიმაცია გამოიყენება ციფრული ტექსტილის ბეჭდვაში, რომლის დროსაც საღებავები სუბლიმირებულია და შეაღწევს ქსოვილის ბოჭკოებს, ქმნის გამძლე და გამძლე დიზაინს.
9. ოპტიკური მინის წარმოება: სუბლიმაცია გამოიყენება მაღალი ხარისხის ოპტიკური მინის წარმოებაში გამოყენებული მასალების გასაწმენდად, როგორიცაა კალციუმის ფტორი, რომელიც გამოიყენება ლინზებსა და პრიზმებში.
10. სამაცივრო და კონდიცირების ინდუსტრია: სუბლიმაცია გამოიყენება სამაცივრო და კონდიცირების სისტემებში, რომლებიც იყენებენ მყარ მასალებს, რომლებიც იცვლება მასალები, როგორიცაა ფაზის შემცვლელი მასალები (PCM), თერმული ენერგიის ეფექტურად შესანახად და გასათავისუფლებლად.

10 ნივთიერება, რომელიც შეიძლება სუბლიმირებული იყოს

1. ნახშირორჟანგი (CO2): მყარ ფორმაში, რომელიც ცნობილია როგორც მშრალი ყინული, ნახშირორჟანგი ადვილად ამაღლდება ატმოსფერულ წნევაზე და ოთახის ტემპერატურაზე და პირდაპირ აირისებრ მდგომარეობაში გადაიქცევა.

2. იოდი (I2): მყარი იოდი შეიძლება ამაღლდეს ნაზად გაცხელებისას, თხევადი ფაზის გვერდის ავლით იოდის მუქი მეწამული ორთქლის წარმოქმნით.

3. მყარი აზოტი (N2): მიუხედავად იმისა, რომ მშრალი ყინულის შედარებით ნაკლებად გავრცელებულია, მყარი აზოტი ასევე შეიძლება ამაღლდეს დაბალი ტემპერატურისა და წნევის გარკვეულ პირობებში.

4. ამიაკი (NH3): მიუხედავად იმისა, რომ ის ჩვეულებრივ აირისებრ მდგომარეობაშია ოთახის ტემპერატურაზე, მყარი ამიაკი შეიძლება ამაღლდეს დაბალი ტემპერატურისა და წნევის პირობებში.

5. კამფორი (C10H16O): კამფორი არის მყარი ნაერთი, რომელიც ნელ-ნელა ამაღლდება ოთახის ტემპერატურაზე, გამოყოფს ორთქლს დამახასიათებელი სუნით.

6. ნაფთალინი (C10H8): ნაფტალინი, საყოველთაოდ ცნობილი როგორც ნაფთალინი, არის მყარი ნაერთი, რომელიც ნელ-ნელა ამაღლდება ოთახის ტემპერატურაზე, გამოყოფს ორთქლს დამახასიათებელი სუნით.

7. დარიშხანი (როგორც): დარიშხანი არის ქიმიური ელემენტი, რომელსაც შეუძლია სუბლიმაცია მაღალ ტემპერატურაზე, დაახლოებით 615 °C, თხევადი ფაზის გარეშე.

8. ბენზოლი (C6H6): მიუხედავად იმისა, რომ ბენზოლი სითხეა ოთახის ტემპერატურაზე, მას შეუძლია ამაღლდეს, როდესაც ის მყარი კრისტალების სახითაა დაბალ ტემპერატურაზე.

9. ვერცხლის ქლორიდი (AgCl): ვერცხლის ქლორიდი არის მყარი ნაერთი, რომელსაც შეუძლია ამაღლდეს მაღალ ტემპერატურაზე (დაახლოებით 400 °C), გადადის პირდაპირ აირის მდგომარეობაში თხევადი ფაზის გავლის გარეშე.

10. ბენზოინის მჟავა (C6H5COOH): ბენზოინის მჟავა არის მყარი ნაერთი, რომელსაც შეუძლია ამაღლდეს ნაზად გაცხელებისას, თხევადი ფაზის გვერდის ავლით.

სუბლიმაციაზე მოქმედი ფაქტორები

1. ტემპერატურა: ტემპერატურა სუბლიმაციაზე მოქმედი ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ფაქტორია. ტემპერატურის მატებასთან ერთად მყარი ნივთიერების მოლეკულები ენერგიას იძენენ და უფრო სწრაფად მოძრაობენ, რაც აადვილებს აირისებრ მდგომარეობაში გადასვლას. დაბალ ტემპერატურაზე სუბლიმაცია უფრო ნელი იქნება ან შეიძლება საერთოდ არ მოხდეს.
2. წნევა: ზეწოლა ასევე გადამწყვეტ როლს თამაშობს სუბლიმაციაში. დაბალ წნევაზე, მოლეკულებს მყარი ნივთიერების ზედაპირზე უფრო ადვილად შეუძლიათ გაქცევა აირისებრ მდგომარეობაში. უფრო მაღალი წნევის დროს მოლეკულებისთვის უფრო რთულია გაქცევა და სუბლიმაცია შეიძლება უფრო ნელი იყოს ან საერთოდ არ მოხდეს.
3. ზედაპირული ფართობი: რაც უფრო დიდია ზედაპირის ფართობი, მით მეტი მოლეკულა ექვემდებარება გარემოს, რაც ხელს უწყობს აირის მდგომარეობაში გადასვლას. ამრიგად, სუბლიმაცია შეიძლება უფრო სწრაფი იყოს ნივთიერებებში უფრო დიდი ზედაპირის ფართობით.
4. RH: გარემოს ფარდობითი ტენიანობა შეიძლება გავლენა იქონიოს სუბლიმაციაზე. დაბალი ტენიანობის პირობებში სუბლიმაცია შეიძლება უფრო სწრაფად მოხდეს, ვინაიდან ჰაერში ნაკლები წყლის მოლეკულაა, რათა კონკურენცია გაუწიოს სუბლიმირებულ მოლეკულებს. ნოტიო გარემოში სუბლიმაცია შეიძლება უფრო ნელი იყოს ჰაერში მეტი წყლის მოლეკულების არსებობის გამო.
5. ნივთიერების სისუფთავე: მყარ ნივთიერებაში მინარევების არსებობამ შეიძლება გავლენა მოახდინოს სუბლიმაციის სიჩქარეზე.
6. გარემო პირობები: ფაქტორებმა, როგორიცაა ქარი და მზის რადიაცია, ასევე შეიძლება გავლენა იქონიოს სუბლიმაციაზე. ქარს შეუძლია დააჩქაროს სუბლიმაცია სითბოს გადაცემის სიჩქარის გაზრდით და სუბლიმირებული მოლეკულების მყარი ზედაპირიდან სწრაფად მოცილებით. მზის გამოსხივებას შეუძლია უზრუნველყოს დამატებითი ენერგია სუბლიმაციისთვის, განსაკუთრებით იმ ნივთიერებებში, რომლებიც კარგად შთანთქავენ მზის შუქს.

ქიმიური სუბლიმაციის ექსპერიმენტი

მარილისა და იოდის გამოყოფა

გვაქვს ნატრიუმის ქლორიდის (საერთო მარილი) და იოდის ნარევი. მათი ლაბორატორიაში გამოსაყოფად გამოიყენება შემდეგი მასალა:

1 სანთებელა
1 ბადე
1 კოლბა
1 საათის მინა

ყინული:

იოდის მარილის ნარევი მოთავსებულია კოლბაში, რომელიც დაფარულია საათის შუშით, რომელზედაც მოთავსებულია ყინული. ნარევი თბება სანთურში და დაიწყებს მეწამული ორთქლის გამოყოფას.

ეს არის სუბლიმირებული იოდი, რომელიც მყარიდან აირისებრ მდგომარეობაში გადავიდა. როდესაც ეს გაზი ეხება საათის მინას, რომელიც დაბალ ტემპერატურაზეა, ის დეპონირდება და წარმოქმნის იოდის მყარ კრისტალებს. ეს არის საპირისპირო სუბლიმაცია.