50 voorbeelden van sublimatie >Direct, Reverse, Daily Life

Sublimatie is een chemisch en fysisch proces waarbij een stof rechtstreeks van de vaste toestand naar de stof gaat gasvormige toestand, zonder door de vloeibare toestand te gaan of van de gasvormige toestand naar de vaste toestand zonder door de toestand te gaan vloeistof. Dit fenomeen is relevant in de chemie en in het dagelijks leven, omdat het aanwezig is in verschillende processen en toepassingen.

Chemische sublimatie is een proces dat wordt beïnvloed door meerdere factoren, waaronder temperatuur, druk, oppervlakte, relatieve vochtigheid, zuiverheid van de stof en omstandigheden milieu.

Soorten chemische sublimatie

1. directe sublimatie

Het treedt op wanneer een vaste stof direct in een gas wordt omgezet, zonder door de vloeibare toestand te gaan.

2. omgekeerde sublimatie

Ook bekend als depositie, het is het tegenovergestelde proces van directe sublimatie. In dit geval verandert een stof in gasvormige toestand direct in een vaste stof.

20 voorbeelden van sublimatie in het dagelijks leven

1. Droogijs (vast kooldioxide): Het is een bekend voorbeeld van sublimatie. Wanneer droogijs wordt blootgesteld aan lucht, verandert het in kooldioxidegas zonder door een vloeibare toestand te gaan.
2. Jodium: Jodium is een element dat bij verhitting sublimatie ondergaat. Het gaat van de vaste toestand naar de gasvormige toestand en vormt een paarse damp.
3. naftaleen: Gebruikt om kleding tegen motten te beschermen, sublimeren mottenballen langzaam, waarbij dampen vrijkomen die de insecten afstoten.
4. Vries gedroogde koffie in: Gevriesdroogde koffie is een voorbeeld van sublimatie in de voedingsindustrie. Het vriesdroogproces omvat de snelle verwijdering van water door sublimatie, waardoor de smaak en het aroma van de koffie behouden blijven.
5. kledingstuk afdrukken: Sublimatie wordt gebruikt in de techniek van het bedrukken van kledingstukken, waarbij de inkt wordt omgezet in een gas en de stof binnendringt, waardoor een hoogwaardig, duurzaam ontwerp ontstaat.
6. Sneeuw en ijs: In koude, droge klimaten kunnen sneeuw en ijs direct sublimeren in waterdamp, waarbij de vloeibare toestand wordt omzeild.
7. Zwavelanhydride: Zwaveldioxide, een chemische verbinding die wordt gebruikt bij het bewaren van voedsel, kan sublimeren bij kamertemperatuur.
8. Verse lucht: Koele berglucht is het resultaat van de sublimatie van ijs en sneeuw op grote hoogte, die vocht in de lucht afgeven en zuiveren.
9. Water Zuivering: Sublimatie kan worden gebruikt om verontreinigd water te zuiveren door het onder gecontroleerde omstandigheden te verdampen en de zuivere damp op te vangen.
10. Gedroogde bloemen: Sublimatie wordt in de droogbloemenindustrie gebruikt om water uit bloemen te verwijderen zonder hun uiterlijk en kleur aan te tasten.
11. stevige luchtverfrissers: Vaste luchtverfrissers werken door hun aromatische componenten te sublimeren, waardoor aangename geuren in de lucht vrijkomen.
12. Stick deodorants: Sommige stick-deodorants gebruiken stoffen die langzaam sublimeren en antimicrobiële verbindingen of geuren afgeven die slechte geuren neutraliseren.
13. Astronautenijs: Gevriesdroogd ijs is een voorbeeld van sublimatie toegepast op voedsel. Het water wordt door sublimatie uit het ijs verwijderd, waardoor het zonder koeling kan worden bewaard.
14. Luchtzuivering: Sommige luchtzuiveringssystemen gebruiken sublimatie om verontreinigingen en geuren uit de lucht te verwijderen milieu, door ervoor te zorgen dat verontreinigende deeltjes zich hechten aan een vaste stof die vervolgens wordt verwijderd sublimeert.
15. kamfer: Kamfer, een vaste stof die sublimeert bij kamertemperatuur, wordt gebruikt in producten voor persoonlijke verzorging en als insectenwerend middel.
16. ontvochtiging: In gebieden met een hoge luchtvochtigheid kan sublimatie worden gebruikt om overtollig vocht uit de huid te verwijderen lucht, door ervoor te zorgen dat water direct uit de lucht sublimeert en condenseert op een oppervlak koud.
17. Droogijsstralen: Droogijsstralen gebruikt droogijs om vuil, verf of verontreinigingen te verwijderen oppervlakken door sublimatie, waardoor schade aan het oppervlak wordt voorkomen en het gebruik van producten wordt geminimaliseerd Chemicaliën.
18. Spuitverf: Sommige verfsprays bevatten oplosmiddelen die snel sublimeren, waardoor het aanbrengen van verf gemakkelijker wordt en sneller droogt.
19. Onderhoud ijsbaan: IJsconditioneringsmachines, zoals Zambonis, gebruiken sublimatie om het oppervlak van ijsbanen in optimale conditie te houden. Deze machines schrapen en egaliseren het oppervlak van het ijs en brengen een dunne laag water aan die snel sublimeert, waardoor een glad, egaal oppervlak ontstaat.
20. Gletsjers en ijsformaties: In koude, hooggelegen gebieden speelt sublimatie een belangrijke rol bij de vorming en beweging van gletsjers en bij de vorming van ijsstructuren zoals boetelingen en seracs. Deze verschijnselen treden op wanneer ijs en sneeuw sublimeren en zich in andere gebieden afzetten, waardoor unieke en spectaculaire formaties ontstaan.

10 voorbeelden van directe sublimatie

1. Droogijs: Droogijs verandert in kooldioxidegas zonder door de vloeibare fase te gaan.
2. Jodium: Vast jodium verandert bij verhitting in paarse dampen.
3. Kamfer: Vaste kamfer verdampt langzaam in lucht en verandert in een gas.
4. Naftaleen: mottenballen verdampen langzaam in de lucht en geven een karakteristieke geur af.
5. Vaste stikstof: Vaste stikstof wordt onder bepaalde omstandigheden van lage temperatuur en druk omgezet in stikstofgas.
6. Vaste ammoniak: Vaste ammoniak wordt onder bepaalde omstandigheden van lage temperatuur en druk omgezet in ammoniakgas.
7. Arseen: Vast arseen verandert bij hoge temperaturen in arseendamp zonder door de vloeibare fase te gaan.
8. Zilverchloride: Vast zilverchloride wordt bij hoge temperaturen omgezet in zilverchloridedampen.
9. benzeen: Benzeen in vaste vorm verandert bij lage temperaturen in benzeendampen.
10. Benzoëzuur: Vast benzoëzuur verandert bij zachte verhitting in benzoëzuurdampen.

10 voorbeelden van omgekeerde sublimatie

1. Vorst: Waterdamp in de lucht verandert in ijs op koude ramen en oppervlakken zonder door de vloeibare fase te gaan.
2. Droogijsafzetting: Kooldioxidegas verandert in droogijs zonder door de vloeibare fase te gaan.
3. Jodiumkristallen: Jodiumdampen koelen af ​​en vormen vaste jodiumkristallen.
4. naftaleen: Naftaleendampen condenseren en vormen vaste naftaleenkristallen.
5. Vaste stikstof: Stikstofgas wordt omgezet in vaste stikstof onder bepaalde omstandigheden van lage temperatuur en druk.
6. Vaste ammoniak: Ammoniakgas wordt omgezet in vaste ammoniak onder bepaalde omstandigheden van lage temperatuur en druk.
7. Arseen: Arseendampen worden gekoeld en worden vast arseen zonder door de vloeibare fase te gaan.
8. Zilverchloride: Zilverchloridedampen koelen af ​​om vast zilverchloride te vormen.
9. Benzeen: Benzeendampen koelen af ​​en vormen vaste benzeenkristallen.
10. Benzoëzuur: Benzoëzuurdampen koelen af ​​en veranderen in vast benzoëzuur.

10 voorbeelden van sublimatie in de branche

1. Vriesdrogen in de farmaceutische industrie: Sublimatie wordt gebruikt in vriesdrooggeneesmiddelen, zoals vaccins, antibiotica en hormonen, om hun werkzaamheid en stabiliteit op lange termijn te behouden.
2. Productie van geïntegreerde schakelingen: De halfgeleiderindustrie gebruikt sublimatie om ultradunne materiaallagen op geïntegreerde schakelingen af ​​te zetten, waardoor hun prestaties en efficiëntie worden verbeterd.
3. Vervaardiging van OLED-schermen: Sublimatie wordt gebruikt bij de fabricage van OLED-displays (organische lichtemitterende diodes), waarin dunne lagen organische verbindingen worden afgezet door vacuümsublimatie.
4. Beschermende coatings: Sublimatie wordt gebruikt bij het aanbrengen van beschermende coatings, bijvoorbeeld op basis van compounds silicium, om de weerstand tegen corrosie en slijtage van metalen onderdelen en andere te verbeteren materialen.
5. Pigmentproductie: Sublimatie wordt gebruikt bij de productie van zeer zuivere pigmenten, zoals witte fosfor en titaandioxide, die worden gebruikt bij de vervaardiging van verven en kunststoffen.
6. Creatie van nanomaterialen: Sublimatie is een techniek die wordt gebruikt bij de synthese van nanomaterialen, zoals koolstofnanobuisjes en grafeen, die toepassingen hebben in elektronica, energie en geneeskunde.
7. Terugwinning van edele metalen: Sublimatie wordt gebruikt bij het terugwinnen van edele metalen, zoals goud en zilver, uit elektronische componenten en ander afval door middel van zuiverings- en raffinageprocessen.
8. Textielindustrie: Sublimatie wordt gebruikt bij digitale textieldruk, waarbij kleurstoffen worden gesublimeerd en doordringen in de vezels van de stof, waardoor resistente en duurzame ontwerpen ontstaan.
9. Vervaardiging van optisch glas: Sublimatie wordt gebruikt bij de zuivering van materialen die worden gebruikt bij de vervaardiging van hoogwaardig optisch glas, zoals calciumfluoride, dat wordt gebruikt in lenzen en prisma's.
10. Koel- en airconditioningindustrie: Sublimatie wordt gebruikt in koel- en airconditioningsystemen die vaste materialen gebruiken die veranderen materialen, zoals faseovergangsmaterialen (PCM's), om thermische energie efficiënt op te slaan en vrij te geven.

10 stoffen die kunnen worden gesublimeerd

1. Kooldioxide (CO2): In zijn vaste vorm, bekend als droogijs, kan koolstofdioxide gemakkelijk sublimeren bij atmosferische druk en kamertemperatuur en direct in een gasvormige toestand veranderen.

2. Jodium (I2): Vast jodium kan sublimeren wanneer het zachtjes wordt verwarmd, waarbij donkerpaarse jodiumdampen worden gevormd die de vloeibare fase omzeilen.

3. Vaste stikstof (N2): Hoewel minder gebruikelijk dan droogijs, kan vaste stikstof ook sublimeren onder bepaalde omstandigheden van lage temperatuur en druk.

4. Ammoniak (NH3): Hoewel het bij kamertemperatuur normaal in gasvorm verkeert, kan vaste ammoniak sublimeren onder omstandigheden van lage temperatuur en druk.

5. Kamfer (C10H16O): Kamfer is een vaste stof die langzaam sublimeert bij kamertemperatuur, waarbij dampen vrijkomen met een karakteristieke geur.

6. Naftaleen (C10H8): Naftaleen, algemeen bekend als naftaleen, is een vaste stof die langzaam sublimeert bij kamertemperatuur, waarbij dampen vrijkomen met een karakteristieke geur.

7. Arseen (As): Arseen is een chemisch element dat bij hogere temperaturen, rond de 615 °C, kan sublimeren zonder door de vloeibare fase te gaan.

8. Benzeen (C6H6): Hoewel benzeen een vloeistof is bij kamertemperatuur, kan het sublimeren wanneer het in de vorm van vaste kristallen is bij lagere temperaturen.

9. Zilverchloride (AgCl): Zilverchloride is een vaste verbinding die bij hoge temperaturen (ongeveer 400 °C) kan sublimeren en direct in de gasvormige toestand overgaat zonder door de vloeibare fase te gaan.

10. Benzoëzuur (C6H5COOH): Benzoëzuur is een vaste verbinding die kan sublimeren wanneer deze zachtjes wordt verwarmd, waarbij de vloeibare fase wordt omzeild.

Factoren die van invloed zijn op sublimatie

1. Temperatuur: Temperatuur is een van de belangrijkste factoren die sublimatie beïnvloeden. Naarmate de temperatuur stijgt, krijgen de moleculen van een vaste stof energie en bewegen ze sneller, waardoor de overgang naar de gasvormige toestand gemakkelijker wordt. Bij lagere temperaturen zal sublimatie langzamer zijn of helemaal niet plaatsvinden.
2. Druk: Druk speelt ook een cruciale rol bij sublimatie. Bij lage druk kunnen moleculen op het oppervlak van een vaste stof gemakkelijker ontsnappen naar de gasvormige toestand. Bij hogere drukken is het moeilijker voor de moleculen om te ontsnappen en kan sublimatie langzamer of helemaal niet plaatsvinden.
3. Oppervlakkig gebied: Hoe groter het oppervlak, hoe meer moleculen worden blootgesteld aan de omgeving, wat de overgang naar de gasvormige toestand vergemakkelijkt. Daarom kan sublimatie sneller zijn in stoffen met een groter oppervlak.
4. RV: De relatieve vochtigheid van de omgeving kan de sublimatie beïnvloeden. Bij lage luchtvochtigheid kan sublimatie sneller plaatsvinden, omdat er minder watermoleculen in de lucht zijn om te concurreren met de moleculen die sublimeren. In vochtige omgevingen kan sublimatie langzamer zijn vanwege de aanwezigheid van meer watermoleculen in de lucht.
5. Stof zuiverheid: De aanwezigheid van onzuiverheden in een vaste stof kan de sublimatiesnelheid beïnvloeden.
6. Milieu omstandigheden: Factoren zoals wind- en zonnestraling kunnen ook van invloed zijn op sublimatie. Wind kan sublimatie versnellen door de snelheid van warmteoverdracht te verhogen en de gesublimeerde moleculen snel van het oppervlak van de vaste stof te verwijderen. Zonnestraling kan extra energie leveren voor sublimatie, vooral bij stoffen die zonlicht goed absorberen.

chemisch sublimatie-experiment

Scheiding van zout en jodium

We hebben een mengsel van natriumchloride (keukenzout) en jodium. Om ze in het laboratorium te scheiden, wordt het volgende materiaal gebruikt:

1 aansteker
1 rooster
1 fles
1 horlogeglas

Ijs:

Het jodiumzoutmengsel wordt in de kolf gedaan, afgedekt met het horlogeglas, waarop ijs wordt geplaatst. Het mengsel wordt verwarmd in de brander en er komt een paarsachtige damp vrij.

Dit is gesublimeerd jodium, dat van een vaste naar een gasvormige toestand is gegaan. Wanneer dit gas het horlogeglas raakt dat een lage temperatuur heeft, slaat het neer en vormt het vaste jodiumkristallen. Dit is omgekeerde sublimatie.