50 Sublimacijos pavyzdžių >Tiesioginis, atvirkštinis, kasdienis gyvenimas

Sublimacija yra cheminis ir fizinis procesas, kurio metu medžiaga iš kietos būsenos patenka tiesiai į dujinės būsenos, nepereinančios į skystą būseną arba iš dujinės būsenos į kietą, nepraeinant būsenos skystis. Šis reiškinys yra aktualus chemijoje ir kasdieniame gyvenime, nes jis pasireiškia įvairiuose procesuose ir taikymuose.

Cheminė sublimacija yra procesas, kurį įtakoja daugybė veiksnių, įskaitant temperatūrą, slėgis, paviršiaus plotas, santykinė drėgmė, medžiagos grynumas ir sąlygos aplinkosaugos.

Cheminės sublimacijos rūšys

1. tiesioginė sublimacija

Tai atsiranda, kai kieta medžiaga tiesiogiai virsta dujomis, nepraeidama skystos būsenos.

2. atvirkštinė sublimacija

Taip pat žinomas kaip nusodinimas, tai yra priešingas tiesioginei sublimacijai procesas. Tokiu atveju dujinės būsenos medžiaga tiesiogiai virsta kieta medžiaga.

20 sublimacijos pavyzdžių kasdieniame gyvenime

1. Sausas ledas (kietas anglies dioksidas): Tai dažnas sublimacijos pavyzdys. Kai sausas ledas yra veikiamas oro, jis virsta anglies dioksido dujomis, nepatekdamas į skystą būseną.
2. Jodas: Jodas yra elementas, kuris kaitinant sublimuojasi. Jis pereina iš kietos būsenos į dujinę būseną, sudarydamas purpurinius garus.
3. Naftalenas: Naudojamas drabužiams apsaugoti nuo kandžių, kandys lėtai sublimuoja, išskirdamos garus, kurie atbaido vabzdžius.
4. Šaldiklyje džiovinta kava: Liofilizuota kava yra sublimacijos pavyzdys maisto pramonėje. Džiovinimo šalčiu procesas apima greitą vandens pašalinimą sublimuojant, išsaugant kavos skonį ir aromatą.
5. Drabužių marginimas: Sublimacija naudojama spaudos ant drabužių technikoje, kai rašalas paverčiamas dujomis ir prasiskverbia į audinį, sukuriant kokybišką, patvarų dizainą.
6. Sniegas ir ledas: Šaltame, sausame klimate sniegas ir ledas gali sublimuotis tiesiai į vandens garus, aplenkdami skystą būseną.
7. Sieros anhidridas: Sieros dioksidas, cheminis junginys, naudojamas maisto konservavimui, gali sublimuoti kambario temperatūroje.
8. Grynas oras: Vėsus kalnų oras yra ledo ir sniego sublimacijos dideliame aukštyje rezultatas, kuris išskiria drėgmę į orą ir jį išvalo.
9. Vandens išgryninimas: Sublimacija gali būti naudojama užteršto vandens valymui, jį išgarinant kontroliuojamomis sąlygomis ir suimant grynus garus.
10. Džiovintos gėlės: Sublimacija naudojama džiovintų gėlių pramonėje, siekiant pašalinti iš gėlių vandenį nepažeidžiant jų išvaizdos ir spalvos.
11. kietieji oro gaivikliai: Kietieji oro gaivikliai veikia sublimuodami savo aromatinius komponentus, išskirdami į orą malonius kvapus.
12. Dezodorantai: Kai kuriuose dezodorantuose yra naudojamos medžiagos, kurios lėtai sublimuoja ir išskiria antimikrobinius junginius arba kvapus, kurie neutralizuoja blogus kvapus.
13. Astronautų ledai: Liofilizuoti ledai yra sublimacijos, taikomos maistui, pavyzdys. Vanduo iš ledų pašalinamas sublimacijos būdu, o tai leidžia juos išsaugoti be šaldymo.
14. Oro valymas: Kai kurios oro valymo sistemos naudoja sublimaciją, kad pašalintų teršalus ir kvapus aplinką, nes teršiančios dalelės gali prilipti prie kietos medžiagos, kuri vėliau yra sublimuoja.
15. kamparas: Kamparas, kietas junginys, sublimuojantis kambario temperatūroje, naudojamas asmens priežiūros produktuose ir kaip vabzdžių repelentas.
16. Drėgmės pašalinimas: Vietose, kuriose yra daug drėgmės, galima naudoti sublimaciją, kad pašalintų drėgmės perteklių oro, nes vanduo sublimuojasi tiesiai iš oro ir kondensuojasi ant paviršiaus šalta.
17. Sauso ledo pūtimas: Sauso ledo pūtimo metu naudojamas sausas ledas nešvarumams, dažams ar teršalams pašalinti paviršius sublimacijos būdu, kuris apsaugo nuo paviršiaus pažeidimo ir sumažina produktų naudojimą chemikalai.
18. Purškiami dažai: Kai kuriuose dažų purškikliuose yra tirpiklių, kurie greitai sublimuoja, todėl dažai tepami lengviau ir greičiau džiūsta.
19. Ledo čiuožyklos priežiūra: Ledo kondicionavimo mašinos, tokios kaip Zambonis, naudoja sublimaciją, kad ledo aikštynų paviršius būtų optimalios būklės. Šios mašinos nubraukia ir išlygina ledo paviršių bei užtepa ploną vandens sluoksnį, kuris greitai sublimuojasi ir sukuria lygų, lygų paviršių.
20. Ledynai ir ledo dariniai: Šaltuose, didelio aukščio regionuose sublimacija vaidina svarbų vaidmenį formuojantis ir judant ledynams bei formuojant ledo struktūras, tokias kaip penitentai ir seracai. Šie reiškiniai atsiranda, kai ledas ir sniegas sublimuoja ir nusėda kitose vietose, todėl susidaro unikalūs ir įspūdingi dariniai.

10 tiesioginės sublimacijos pavyzdžių

1. Sausas ledas: sausas ledas virsta anglies dioksido dujomis, nepraeidamas skystosios fazės.
2. Jodas: kaitinant kietas jodas virsta purpuriniais garais.
3. Kamparas: Kietas kamparas lėtai išgaruoja į orą ir virsta dujomis.
4. Naftalenas: naftalinas lėtai išgaruoja į orą, išskirdamas būdingą kvapą.
5. Kietas azotas: Tam tikromis žemos temperatūros ir slėgio sąlygomis kietasis azotas paverčiamas azoto dujomis.
6. Kietas amoniakas: Tam tikromis žemos temperatūros ir slėgio sąlygomis kietas amoniakas paverčiamas amoniako dujomis.
7. Arsenas: Aukštoje temperatūroje kietasis arsenas virsta arseno garais, nepraeidamas skystosios fazės.
8. Sidabro chloridas: kietas sidabro chloridas aukštoje temperatūroje virsta sidabro chlorido garais.
9. Benzenas: kieto pavidalo benzenas žemoje temperatūroje virsta benzeno garais.
10. Benzenkarboksirūgštis: švelniai kaitinant kieta benzenkarboksirūgštis virsta benzenkarboksirūgšties garais.

10 atvirkštinės sublimacijos pavyzdžių

1. Šaltis: Vandens garai ore virsta ledu ant šaltų langų ir paviršių, nepraeidami skystosios fazės.
2. Sauso ledo nusodinimas: Anglies dioksido dujos virsta sausu ledu nepraeidamos skystosios fazės.
3. Jodo kristalai: Jodo garai atvėsina ir sudaro kietus jodo kristalus.
4. Naftalenas: Naftalino garai kondensuojasi ir sudaro kietus naftaleno kristalus.
5. Kietas azotas: Azoto dujos tam tikromis žemos temperatūros ir slėgio sąlygomis virsta kietu azotu.
6. Kietas amoniakas: Tam tikromis žemos temperatūros ir slėgio sąlygomis amoniako dujos virsta kietu amoniaku.
7. Arsenas: Arseno garai atšaldomi ir tampa kietu arsenu nepraeinant skystosios fazės.
8. Sidabro chloridas: Sidabro chlorido garai atvėsina, kad susidarytų kietas sidabro chloridas.
9. Benzenas: benzeno garai atvėsina ir sudaro kietus benzeno kristalus.
10. Benzenkarboksirūgštis: benzenkarboksirūgšties garai atvėsina ir virsta kieta benzenkarboksirūgštimi.

10 sublimacijos pavyzdžių pramonėje

1. Liofilizavimas farmacijos pramonėje: Sublimacija naudojama šaldant džiovinamuose vaistuose, tokiuose kaip vakcinos, antibiotikai ir hormonai, siekiant išsaugoti jų veiksmingumą ir ilgalaikį stabilumą.
2. Integrinių grandynų gamyba: Puslaidininkių pramonė naudoja sublimaciją itin ploniems medžiagų sluoksniams nusodinti ant integrinių grandynų, taip pagerindama jų veikimą ir efektyvumą.
3. OLED ekranų gamyba: Sublimacija naudojama organinių šviesos diodų (OLED) ekranų gamyboje, kuriuose vakuuminės sublimacijos būdu nusodinami ploni organinių junginių sluoksniai.
4. Apsauginės dangos: Sublimacija naudojama dengiant apsaugines dangas, tokias kaip junginių pagrindu silicis, siekiant pagerinti metalinių dalių ir kitų atsparumą korozijai ir dilimui medžiagos.
5. Pigmento gamyba: Sublimacija naudojama gaminant didelio grynumo pigmentus, tokius kaip baltas fosforas ir titano dioksidas, kurie naudojami dažų ir plastikų gamyboje.
6. Nanomedžiagų kūrimas: Sublimacija yra nanomedžiagų, tokių kaip anglies nanovamzdeliai ir grafenas, sintezei, naudojamas elektronikoje, energetikoje ir medicinoje.
7. Tauriųjų metalų atgavimas: Sublimacija naudojama išgryninant tauriuosius metalus, tokius kaip auksas ir sidabras, iš elektroninių komponentų ir kitų atliekų, atliekant gryninimo ir rafinavimo procesus.
8. Tekstilės industrija: Sublimacija naudojama skaitmeninėje tekstilės spaudoje, kai dažai sublimuojami ir prasiskverbia pro audinio pluoštus, sukuriant atsparius ir patvarius dizainus.
9. Optinio stiklo gamyba: Sublimacija naudojama valant medžiagas, naudojamas aukštos kokybės optinio stiklo gamyboje, pavyzdžiui, kalcio fluoridą, kuris naudojamas lęšiuose ir prizmėse.
10. Šaldymo ir oro kondicionavimo pramonė: Sublimacija naudojama šaldymo ir oro kondicionavimo sistemose, kuriose naudojamos kietos medžiagos, kurios keičiasi medžiagų, tokių kaip fazių keitimo medžiagos (PCM), kad būtų galima efektyviai kaupti ir išleisti šiluminę energiją.

10 medžiagų, kurias galima sublimuoti

1. Anglies dioksidas (CO2): Kietas anglies dioksidas, žinomas kaip sausas ledas, gali lengvai sublimuoti esant atmosferos slėgiui ir kambario temperatūrai, virsdamas tiesiai į dujinę būseną.

2. Jodas (I2): Kietas jodas gali sublizgėti švelniai kaitinant, sudarydamas tamsiai violetinius jodo garus, aplenkiančius skystąją fazę.

3. Kietasis azotas (N2): Nors ir rečiau nei sausas ledas, kietas azotas taip pat gali sublizgėti tam tikromis žemos temperatūros ir slėgio sąlygomis.

4. Amoniakas (NH3): Nors kambario temperatūroje jis paprastai yra dujinės būsenos, kietasis amoniakas gali sublimuoti esant žemai temperatūrai ir slėgiui.

5. Kamparas (C10H16O): Kamparas yra kietas junginys, kuris lėtai sublimuoja kambario temperatūroje, išskirdamas garus su būdingu kvapu.

6. Naftalenas (C10H8): Naftalenas, paprastai žinomas kaip naftalenas, yra kietas junginys, kuris lėtai sublimuoja kambario temperatūroje, išskirdamas garus su būdingu kvapu.

7. Arsenas (As): Arsenas yra cheminis elementas, kuris gali sublimuoti aukštesnėje temperatūroje, apie 615 °C, nepraeidamas skystosios fazės.

8. Benzenas (C6H6): Nors kambario temperatūroje benzenas yra skystis, žemesnėje temperatūroje jis gali pakilti, kai yra kietų kristalų pavidalu.

9. Sidabro chloridas (AgCl): Sidabro chloridas yra kietas junginys, kuris gali sublimuotis esant aukštai temperatūrai (apie 400 °C) ir patenka tiesiai į dujinę būseną, nepraeidamas skystosios fazės.

10. Benzenkarboksirūgštis (C6H5COOH): Benzenkarboksirūgštis yra kietas junginys, kuris švelniai kaitinant gali sublimuotis, aplenkdamas skystąją fazę.

Sublimaciją įtakojantys veiksniai

1. Temperatūra: Temperatūra yra vienas iš svarbiausių veiksnių, turinčių įtakos sublimacijai. Kylant temperatūrai, kietos medžiagos molekulės įgyja energijos ir greičiau juda, todėl lengviau pereina į dujinę būseną. Esant žemesnei temperatūrai, sublimacija bus lėtesnė arba gali visai nevykti.
2. Slėgis: Slėgis taip pat vaidina lemiamą vaidmenį sublimacijoje. Esant žemam slėgiui, kietosios medžiagos paviršiuje esančios molekulės gali lengviau išeiti į dujinę būseną. Esant didesniam slėgiui, molekulėms sunkiau pabėgti, o sublimacija gali vykti lėčiau arba visai nevykti.
3. Paviršinė sritis: Kuo didesnis paviršiaus plotas, tuo daugiau molekulių patenka į aplinką, o tai palengvina perėjimą į dujinę būseną. Todėl sublimacija gali būti greitesnė medžiagose, kurių paviršiaus plotas didesnis.
4. RH: Santykinė aplinkos drėgmė gali turėti įtakos sublimacijai. Esant žemai drėgmei, sublimacija gali vykti greičiau, nes ore yra mažiau vandens molekulių, kurios konkuruoja su sublimuojančiomis molekulėmis. Drėgnoje aplinkoje sublimacija gali būti lėtesnė, nes ore yra daugiau vandens molekulių.
5. Medžiagos grynumas: Priemaišų buvimas kietoje medžiagoje gali turėti įtakos sublimacijos greičiui.
6. Aplinkos sąlygos: Tokie veiksniai kaip vėjas ir saulės spinduliuotė taip pat gali turėti įtakos sublimacijai. Vėjas gali pagreitinti sublimaciją padidindamas šilumos perdavimo greitį ir greitai pašalindamas sublimuotas molekules nuo kietosios medžiagos paviršiaus. Saulės spinduliuotė gali suteikti papildomos energijos sublimacijai, ypač medžiagose, kurios gerai sugeria saulės šviesą.

cheminės sublimacijos eksperimentas

Druskos ir jodo atskyrimas

Turime natrio chlorido (banalios druskos) ir jodo mišinį. Norint juos atskirti laboratorijoje, naudojama ši medžiaga:

1 žiebtuvėlis
1 tinklelis
1 kolba
1 laikrodžio stiklas

Ledas:

Jodo druskos mišinys dedamas į kolbą, uždengtą laikrodžio stiklu, ant kurio dedamas ledas. Mišinys kaitinamas degiklyje ir pradės išsiskirti purpuriniai garai.

Tai yra sublimuotas jodas, kuris iš kietos būsenos tapo dujine. Kai šios dujos paliečia žemos temperatūros laikrodžio stiklą, jos nusėda ir susidaro kieti jodo kristalai. Tai atvirkštinė sublimacija.