50 de exemple de sublimare >Directă, inversă, viața de zi cu zi

Sublimarea este un proces chimic și fizic în care o substanță trece direct de la starea solidă la starea solidă stare gazoasă, fără a trece prin starea lichidă sau de la starea gazoasă la starea solidă fără a trece prin starea lichid. Acest fenomen este relevant în chimie și în viața de zi cu zi, deoarece este prezent în diferite procese și aplicații.

Sublimarea chimică este un proces influențat de mai mulți factori, inclusiv temperatura, presiunea, suprafața, umiditatea relativă, puritatea substanței și condițiile de mediu.

Tipuri de sublimare chimică

1. sublimare directă

Apare atunci când o substanță solidă este transformată direct în gaz, fără a trece prin starea lichidă.

2. sublimare inversă

Cunoscut și sub denumirea de depunere, este procesul opus sublimării directe. În acest caz, o substanță în stare gazoasă se transformă direct într-un solid.

20 de exemple de sublimare în viața de zi cu zi

1. Gheață carbonică (dioxid de carbon solid): Este un exemplu comun de sublimare. Când gheața carbonică este expusă la aer, se transformă în dioxid de carbon gazos fără a trece printr-o stare lichidă.
2. Iod: Iodul este un element care suferă sublimare atunci când este încălzit. Se trece de la starea solidă la starea gazoasă, formând un vapor violet.
3. Naftalină: Folosite pentru a proteja hainele de molii, naftalină se sublimă încet, eliberând vapori care resping insectele.
4. Cafea liofilizată: Cafeaua liofilizată este un exemplu de sublimare în industria alimentară. Procesul de liofilizare presupune îndepărtarea rapidă a apei prin sublimare, păstrând aroma și aroma cafelei.
5. Imprimarea hainelor: Sublimarea este utilizată în tehnica de imprimare pe articole de îmbrăcăminte, unde cerneala este transformată într-un gaz și pătrunde în țesătură, creând un design durabil și de înaltă calitate.
6. Zăpadă și gheață: În climatele reci și uscate, zăpada și gheața se pot sublima direct în vapori de apă, ocolind starea lichidă.
7. Anhidrida de sulf: Dioxidul de sulf, un compus chimic folosit în conservarea alimentelor, poate sublima la temperatura camerei.
8. Aer proaspat: Aerul rece de munte este rezultatul sublimării gheții și zăpezii la altitudini mari, care eliberează umiditatea în aer și îl purifică.
9. Purificarea apei: Sublimarea poate fi folosită pentru a purifica apa contaminată prin evaporarea acesteia în condiții controlate și captarea vaporilor puri.
10. Flori uscate: Sublimarea este folosită în industria florilor uscate pentru a îndepărta apa din flori fără a le afecta aspectul și culoarea.
11. odorizante solide: Odorizantele solide funcționează prin sublimarea componentelor lor aromatice, eliberând parfumuri plăcute în aer.
12. Deodorante stick: Unele deodorante stick folosesc substanțe care se sublimă încet și eliberează compuși antimicrobieni sau parfumuri care neutralizează mirosurile neplăcute.
13. Inghetata astronaut: Înghețata liofilizată este un exemplu de sublimare aplicată alimentelor. Apa este îndepărtată din înghețată prin sublimare, ceea ce permite conservarea acesteia fără a fi nevoie de refrigerare.
14. Purificarea aerului: Unele sisteme de purificare a aerului folosesc sublimarea pentru a elimina contaminanții și mirosurile din mediu, determinând particulele poluante să adere la un material solid care este ulterior sublimeaza.
15. camfor: Camforul, un compus solid care se sublimeaza la temperatura camerei, este folosit in produsele de ingrijire personala si ca repelent pentru insecte.
16. Dezumidificare: În zonele cu umiditate ridicată, sublimarea poate fi folosită pentru a elimina excesul de umiditate din aer, determinând ca apa să se sublimeze direct din aer și să se condenseze pe o suprafață rece.
17. Sablare cu gheață carbonică: Sablarea cu gheață carbonică folosește gheață uscată pentru a îndepărta murdăria, vopseaua sau contaminanții suprafețe prin sublimare, care previne deteriorarea suprafeței și minimizează utilizarea produselor chimicale.
18. Spray cu vopsea: Unele spray-uri de vopsea conțin solvenți care se sublimă rapid, făcând aplicarea vopselei mai ușoară și uscarea mai rapidă.
19. Întreținerea patinoarului: Mașinile de condiționat gheață, precum Zambonis, folosesc sublimarea pentru a menține suprafața patinoarelor în stare optimă. Aceste aparate răzuiesc și nivelează suprafața gheții și aplică un strat subțire de apă care se sublimează rapid, creând o suprafață netedă, uniformă.
20. Ghețari și formațiuni de gheață: În regiunile reci, de mare altitudine, sublimarea joacă un rol important în formarea și mișcarea ghețarilor și în formarea structurilor de gheață precum penitenții și seracii. Aceste fenomene apar atunci când gheața și zăpada se sublimă și se depun în alte zone, dând naștere la formațiuni unice și spectaculoase.

10 exemple de sublimare directă

1. Gheață carbonică: Gheața carbonică se transformă în dioxid de carbon gazos fără a trece prin faza lichidă.
2. Iod: Iodul solid se transformă în vapori violet atunci când este încălzit.
3. Camfor: Camforul solid se evaporă încet în aer și se transformă în gaz.
4. Naftalina: Mingele de naftalină se evaporă încet în aer, eliberând un miros caracteristic.
5. Azot solid: Azotul solid este transformat în azot gazos în anumite condiții de temperatură și presiune scăzută.
6. Amoniac solid: amoniacul solid este transformat în amoniac gazos în anumite condiții de temperatură și presiune scăzută.
7. Arsenic: arsenul solid se transformă în vapori de arsen la temperaturi ridicate fără a trece prin faza lichidă.
8. Clorura de argint: Clorura de argint solidă se transformă în vapori de clorură de argint la temperaturi ridicate.
9. Benzen: Benzenul în formă solidă se transformă în vapori de benzen la temperaturi scăzute.
10. Acid benzoic: acidul benzoic solid se transformă în vapori de acid benzoic la încălzire ușoară.

10 exemple de sublimare inversă

1. Îngheț: vaporii de apă din aer se transformă în gheață pe ferestre și suprafețe reci, fără a trece prin faza lichidă.
2. Depunere de gheață carbonică: gazul de dioxid de carbon se transformă în gheață carbonică fără a trece prin faza lichidă.
3. Cristale de iod: vaporii de iod se răcesc și formează cristale solide de iod.
4. Naftalină: vaporii de naftalină se condensează și formează cristale solide de naftalină.
5. Azot solid: azotul gazos se transformă în azot solid în anumite condiții de temperatură și presiune scăzută.
6. Amoniac solid: amoniacul gazos se transformă în amoniac solid în anumite condiții de temperatură și presiune scăzută.
7. Arsenic: vaporii de arsen sunt răciți și devin arsen solid fără a trece prin faza lichidă.
8. Clorura de argint: vaporii de clorură de argint se răcesc pentru a forma clorură de argint solidă.
9. Benzen: vaporii de benzen se răcesc și formează cristale solide de benzen.
10. Acid benzoic: vaporii de acid benzoic se răcesc și se transformă în acid benzoic solid.

10 exemple de sublimare în industrie

1. Liofilizarea în industria farmaceutică: Sublimarea este utilizată în medicamentele de liofilizare, cum ar fi vaccinurile, antibioticele și hormonii, pentru a le păstra eficacitatea și stabilitatea pe termen lung.
2. Productie de circuite integrate: Industria semiconductoarelor folosește sublimarea pentru a depune straturi ultra-subțiri de materiale pe circuitele integrate, îmbunătățind performanța și eficiența acestora.
3. Fabricarea ecranelor OLED: Sublimarea este utilizată la fabricarea de afișaje cu diode organice emițătoare de lumină (OLED), în care straturi subțiri de compuși organici sunt depuse prin sublimare în vid.
4. Acoperiri de protecție: Sublimarea este utilizată în aplicarea acoperirilor de protecție, cum ar fi cele pe bază de compuși silicon, pentru a îmbunătăți rezistența la coroziune și uzură a pieselor metalice și altele materiale.
5. Producția de pigment: Sublimarea este utilizată în producția de pigmenți de înaltă puritate, cum ar fi fosforul alb și dioxidul de titan, care sunt utilizați la fabricarea vopselelor și a materialelor plastice.
6. Crearea de nanomateriale: Sublimarea este o tehnică folosită în sinteza nanomaterialelor, cum ar fi nanotuburile de carbon și grafenul, care au aplicații în electronică, energie și medicină.
7. Recuperarea metalelor prețioase: Sublimarea este utilizată în recuperarea metalelor prețioase, precum aurul și argintul, din componente electronice și alte deșeuri prin procese de purificare și rafinare.
8. Industria textila: Sublimarea este utilizată în imprimarea digitală textilă, în care vopselele sunt sublimate și pătrund în fibrele țesăturii, creând modele rezistente și durabile.
9. Fabricarea sticlei optice: Sublimarea este utilizată la purificarea materialelor utilizate la fabricarea sticlei optice de înaltă calitate, cum ar fi fluorura de calciu, care este utilizată în lentile și prisme.
10. Industria frigorifice si aer conditionat: Sublimarea este utilizată în sistemele de refrigerare și aer condiționat care folosesc materiale solide care se schimbă materiale, cum ar fi materiale cu schimbare de fază (PCM), pentru a stoca și elibera energia termică în mod eficient.

10 substanțe care pot fi sublimate

1. Dioxid de carbon (CO2): În forma sa solidă, cunoscută sub numele de gheață carbonică, dioxidul de carbon se poate sublima cu ușurință la presiunea atmosferică și la temperatura camerei, transformându-se direct în stare gazoasă.

2. Iod (I2): Iodul solid se poate sublima atunci când este încălzit ușor, formând vapori de iod violet închis ocolind faza lichidă.

3. Azot solid (N2): Deși mai puțin obișnuit decât gheața carbonică, azotul solid se poate sublima și în anumite condiții de temperatură și presiune scăzută.

4. Amoniac (NH3): Deși este în mod normal în stare gazoasă la temperatura camerei, amoniacul solid se poate sublima în condiții de temperatură și presiune scăzută.

5. Camfor (C10H16O): Camforul este un compus solid care se sublimează lent la temperatura camerei, eliberând vapori cu un miros caracteristic.

6. Naftalina (C10H8): Naftalina, cunoscută în mod obișnuit ca naftalina, este un compus solid care se sublimează lent la temperatura camerei, eliberând vapori cu un miros caracteristic.

7. Arsenic (As): Arsenicul este un element chimic care se poate sublima la temperaturi mai ridicate, în jur de 615 °C, fără a trece prin faza lichidă.

8. Benzen (C6H6): Deși benzenul este un lichid la temperatura camerei, se poate sublima atunci când este sub formă de cristale solide la temperaturi mai scăzute.

9. Clorura de argint (AgCl): Clorura de argint este un compus solid care se poate sublima la temperaturi ridicate (in jur de 400 °C), trecand direct in stare gazoasa fara a trece prin faza lichida.

10. Acid benzoic (C6H5COOH): Acidul benzoic este un compus solid care se poate sublima atunci când este încălzit ușor, ocolind faza lichidă.

Factori care afectează sublimarea

1. Temperatura: Temperatura este unul dintre cei mai importanți factori care afectează sublimarea. Pe măsură ce temperatura crește, moleculele unei substanțe solide câștigă energie și se mișcă mai repede, facilitând trecerea la starea gazoasă. La temperaturi mai scăzute, sublimarea va fi mai lentă sau poate să nu aibă loc deloc.
2. Presiune: Presiunea joacă, de asemenea, un rol crucial în sublimare. La presiune scăzută, moleculele de pe suprafața unui solid pot scăpa mai ușor în starea gazoasă. La presiuni mai mari, este mai greu pentru molecule să scape, iar sublimarea poate fi mai lentă sau să nu aibă loc deloc.
3. Zona superficiala: Cu cât suprafața este mai mare, cu atât mai multe molecule sunt expuse mediului, ceea ce facilitează trecerea la starea gazoasă. Prin urmare, sublimarea poate fi mai rapidă în substanțele cu o suprafață mai mare.
4. RH: Umiditatea relativă a mediului înconjurător poate influența sublimarea. În condiții de umiditate scăzută, sublimarea poate avea loc mai rapid, deoarece există mai puține molecule de apă în aer pentru a concura cu moleculele care sublimă. În mediile umede, sublimarea poate fi mai lentă din cauza prezenței mai multor molecule de apă în aer.
5. Puritatea substanței: Prezența impurităților într-o substanță solidă poate afecta rata de sublimare.
6. Conditii de mediu: Factori precum vântul și radiația solară pot afecta, de asemenea, sublimarea. Vântul poate accelera sublimarea prin creșterea ratei de transfer de căldură și îndepărtarea rapidă a moleculelor sublimate de pe suprafața solidului. Radiația solară poate furniza energie suplimentară pentru sublimare, în special în substanțele care absorb bine lumina soarelui.

experiment de sublimare chimică

Separarea sării și iodului

Avem un amestec de clorură de sodiu (sare comună) și iod. Pentru a le separa în laborator, se utilizează următorul material:

1 brichetă
1 grilă
1 balon
1 pahar de ceas

Gheaţă:

Amestecul de sare de iod se pune in balonul, acoperit cu sticla de ceas, pe care se pune gheata. Amestecul este încălzit în arzător și un vapor purpuriu va începe să fie eliberat.

Acesta este iod sublimat, care a trecut de la starea solidă la starea gazoasă. Când acest gaz atinge sticla ceasului care se află la o temperatură scăzută, se depune, formând cristale solide de iod. Aceasta este sublimarea inversă.