Химическата сублимация е физичен процес, при който твърдо вещество преминава директно в газообразно състояние, заобикаляйки междинното течно състояние. Това явление се дължи на специфичните условия на налягане и температура, на които е подложено веществото. В тази статия ще представим 20 примера за химическа сублимация и техните характеристики, демонстрирайки колко често срещан и важен е този процес в различни области на химията.
Разберете процеса на сублимация и вижте как ледът се превръща в пара.
Сублимацията е химичен процес, при който веществото преминава директно от твърдо в газообразно състояние, заобикаляйки междинното течно състояние. Това явление възниква, когато налягането на парите на твърдо вещество стане по-високо от атмосферното налягане. Често срещан пример за сублимация е превръщането на лед във водна пара.
Когато ледът е изложен на температури над нула градуса по Целзий, той започва да сублимира или да преминава от твърдо състояние директно в газообразно. Това се случва, защото налягането на водните пари в леда става по-високо от атмосферното налягане, което позволява на водните молекули да се отделят от повърхността на леда и да се превърнат в пара.
Този процес на сублимация се влияе от температурата и налягането на околната среда. Колкото по-висока е температурата и по-ниско е налягането, толкова по-бърза е сублимацията. Обратно, при по-ниски температури и по-високо налягане сублимацията ще бъде по-бавна.
20 примера за химическа сублимация и характеристики
Сублимацията е често срещано явление при различни химични вещества. По-долу са дадени 20 примера за вещества, които претърпяват процеса на сублимация, и техните характеристики:
1. НафталинНафталинът е класически пример за сублимация, използван като репелент срещу насекоми.
2. ЙодоЙодът лесно сублимира при стайна температура, образувайки виолетови кристали.
3. Въглероден диоксидИзвестен още като сух лед, въглеродният диоксид сублимира при температури под -78,5°C.
4. КамфорКамфорът е вещество, което сублимира при температури над 175°C.
5. бензоена киселинаБензоената киселина сублимира при температури над 121°C.
6. Оцетен анхидридСублимира при температури над 139°C.
7. Оксалова киселинаСублимира при температури над 365°C.
8. ПарадихлоробензенСублимира при температури над 53°C.
9. Азотен оксидСублимира при температури над -163,6°C.
10. Мравчена киселинаСублимира при температури над 100,8°C.
11. Оцетна киселинаСублимира при температури над 117,9°C.
12. Сярна киселинаСублимира при температури над 337°C.
13. Меден сулфатСублимира при температури над 200°C.
14. Лимонена киселинаСублимира при температури над 153°C.
15. Трихлороцетна киселинаСублимира при температури над 61,6°C.
16. Мравчена киселинаСублимира при температури над 100,8°C.
17. Оцетна киселинаСублимира при температури над 117,9°C.
18. Сярна киселинаСублимира при температури над 337°C.
19. Меден сулфатСублимира при температури над 200°C.
20. Лимонена киселинаСублимира при температури над 153°C.
Това са само няколко примера за вещества, които претърпяват процеса на сублимация. Сублимацията е интересно и важно явление в химията, с многобройни приложения в различни области.
Основни характеристики на сублимацията: разбиране на това физическо явление и неговите уникални свойства.
Сублимацията е физическо явление, което възниква, когато веществото преминава директно от твърдо в газообразно състояние, заобикаляйки течното. Този процес се случва поради уникалните характеристики на молекулите на веществото и условията на околната среда, като налягане и температура.
Една от основните характеристики на сублимацията е ендотермията , т.е. абсорбцията на топлина по време на превръщането от твърдо състояние в газообразно. Това кара веществото да охлажда околностите си и дори може да замръзне други близки материали.
Освен това, сублимацията е обратим процес , което означава, че веществото може да премине от газообразно в твърдо състояние, без да преминава през течно. Това е важно явление в няколко области, като например фармацевтичната и хранително-вкусовата промишленост.
Друга интересна характеристика на сублимацията е образуването на кристали по време на охлаждането на газа. Тези кристали могат да имат уникални форми и размери, в зависимост от веществото и условията на сублимация.
За да разберем по-добре сублимацията, ще представим 20 примера за вещества, които претърпяват този химичен процес, и техните специфични характеристики.
Разберете процеса на химическа сублимация и как той работи по прост и практичен начин.
Химичната сублимация е процес, при който веществото преминава директно от твърдо в газообразно състояние, без да преминава през течно. Това явление възниква, когато налягането на парите на твърдото вещество е по-високо от атмосферното налягане, което кара молекулите на твърдото вещество да се изпаряват, без да се топят.
За да разберем по-добре, представете си кубче лед във фризер. Ако оставим леда за дълъг период от време, той ще сублимира – тоест ще премине директно от твърдо в газообразно състояние, без да се топи. Това се случва, защото налягането на водните пари в леда е по-високо от атмосферното налягане във фризера.
При химическа сублимация, молекулите на твърдото вещество получават достатъчно енергия, за да разрушат междумолекулните сили, които ги държат заедно в твърдо състояние. Тези молекули се разпръскват във въздуха, образувайки газ. Когато газът достигне по-хладна повърхност, молекулите кондензират отново, образувайки твърдото вещество директно от парата.
20 примера за химическа сублимация и характеристики
1. Нафталин: Нафталинът е класически пример за вещество, което претърпява процес на сублимация. Използва се като средство против молци и при излагане на въздух сублимира директно в газообразно състояние.
2. Йод: Йодът е друго вещество, което лесно сублимира. Когато са изложени на въздух, йодните кристали преминават директно в газообразно състояние, без да се топят.
3. Бензоена киселина: Бензоената киселина е бяло твърдо вещество, което сублимира при относително ниски температури. Използва се като консервант в храните и сублимира при нагряване.
4. Антрацен: Антраценът е ароматен въглеводород, който сублимира при ниски температури. Използва се в производството на багрила и взривни вещества.
5. Лимонена киселина: Лимонената киселина е кристално твърдо вещество, което сублимира при високи температури. Среща се в цитрусовите плодове и се използва като подкислител в храните.
6. Ментол: Ментолът е вещество, което лесно сублимира при стайна температура. Среща се в растения като мента и се използва във фармацевтиката и козметиката.
7. Салицилова киселина: Салициловата киселина е кристално твърдо вещество, което сублимира при умерени температури. Използва се за лечение на акне и други кожни заболявания.
8. Бензоин: Бензоинът е смола, която сублимира при високи температури. Използва се в производството на парфюми и тамян.
9. NaCl: Натриевият хлорид или готварската сол сублимира при високи температури. Използва се в готвенето и химическата промишленост.
10. Оксалова киселина: Оксаловата киселина е бяло твърдо вещество, което сублимира при умерени температури. Използва се в текстилната промишленост и за почистване на метали.
11. Фенол: Фенолът е течност, която сублимира при ниски температури. Използва се в производството на пластмаси и смоли.
12. Аскорбинова киселина: Аскорбиновата киселина или витамин С е твърдо вещество, което сублимира при високи температури. Среща се в цитрусовите плодове и се използва като витаминна добавка.
13. Нафтол: Нафтолът е бяло твърдо вещество, което сублимира при умерени температури. Използва се в производството на багрила и в химическата промишленост.
14. Камфор: Камфорът е твърдо вещество, което лесно сублимира при стайна температура. Използва се в лекарства и козметични продукти.
15. Терефталова киселина: Терефталовата киселина е бяло твърдо вещество, което сублимира при високи температури. Използва се в производството на пластмаси и полимери.
16. Захароза: Захарозата, или обикновената захар, сублимира при високи температури. Използва се в готвенето и производството на сладкиши.
17. Бензоена киселина: Бензоената киселина е бяло твърдо вещество, което сублимира при умерени температури. Използва се като консервант в храните и козметиката.
Открийте 10-те различни състояния на материята, които съществуват в природата, и техните уникални характеристики.
В природата съществуват 10 различни състояния на материята, всяко от които има уникални характеристики, които го отличават. Състоянията на материята са твърдо, течно, газообразно, плазмено, кондензат на Бозе-Айнщайн, фермионен кондензат, кондензат на Ридберг, фотонен кондензат, кварк-глюонна материя и дегенерирана материя.
Твърдото състояние се характеризира с частици, които са близо една до друга и имат определена форма и обем. Течното състояние има по-рохкави частици, с определена форма, но променлив обем. В газообразно състояние частиците са широко разделени и нямат нито форма, нито обем. Плазмата е изключително горещо състояние, в което атомите губят своите електрони. Кондензатът на Бозе-Айнщайн се получава при температури, близки до абсолютната нула, когато частиците се държат като вълни. Фермионният кондензат се образува от фермиони при ниски температури.
Ридберговият кондензат е екзотично състояние, образувано от възбудени атоми. Фотонният кондензат е състояние на богата на фотони светлина. Кварк-глюонната материя е хипотетично състояние, в което кварките и глуоните са несвързани. И накрая, дегенеративната материя се намира в неутронните звезди и е изключително плътна и компактна.
20 примера за химическа сублимация и характеристики
Химичната сублимация е процес, чрез който веществото преминава директно от твърдо в газообразно състояние, заобикаляйки течното. Това явление се среща в различни ситуации, като например нафталин, йод, въглероден диоксид, лимонена киселина, бензоена киселина и други. Сублимацията е ендотермичен процес, при който се абсорбира топлина от околната среда.
Някои примери за химическа сублимация включват образуването на кристали сух лед, сушене на дрехи на въже за простиране в студени дни, консервиране на замразени храни и почистване на повърхности със сода бикарбонат, наред с други. Сублимацията е важен процес в няколко области, като химическата промишленост, фармацевтичното производство и консервирането на храни.
20 примера за химическа сублимация и характеристики
Някои примери за химическа сублимация са процесите, чрез които водата, въглеродният диоксид, йодът, арсенът или сярата претърпяват сублимация.
Сублимацията е процес на директно преобразуване от твърдо в газообразно състояние, без преминаване през течна фаза. Това е ендотермичен фазов преход, който се случва при температури и налягания под тройната точка на веществото, температура и налягане, при които трите фази съществуват едновременно (Сублимация (химия), 2008).
При дадена температура повечето химични съединения и елементи могат да съществуват в едно от три различни агрегатни състояния при различно налягане. В тези случаи преходът от твърдо в газообразно състояние изисква междинно течно състояние.
При температури под тройната точка, намаляването на налягането ще доведе до фазов преход директно от твърдо към газообразно състояние. Освен това, при налягания под налягането на тройната точка , повишаването на температурата ще доведе до превръщане на твърдото вещество в газообразно състояние, без да преминава през течната област (Безгранично, SF).
За някои вещества, като въглерод и арсен, сублимацията е много по-лесна от изпарението. Това е така, защото налягането в тройната им точка е много високо, което затруднява получаването им в течно състояние.
Процесът на сублимация изисква допълнителна енергия; това е ендотермична промяна. Енталпията на сублимацията (топлина на сублимация) може да се изчисли като сума от енталпията на топене и енталпията на изпаряване.
Противоположният процес, при който газът претърпява фазова промяна в твърдо състояние, се нарича отлагане или десублимация (Ан Мари Хелменстин, 2016).
20 примера за сублимация
1- Въглероден диоксид
Сухият лед е твърд въглероден диоксид. При стайна температура и налягане той сублимира в пари на въглероден диоксид (Фигура 2).
Може да се използва за създаване на специален ефект на пушене или плашене. Поради относителната си безопасност, сухият лед е предпочитаното твърдо вещество при демонстрации в класната стая.
2- Вода
При специални условия, замръзналата вода (лед) може да се отдели от течната фаза и да сублимира във въздуха. Трудно е да се види как ледът сублимира, но резултатите могат да се видят.
Южната повърхност на връх Еверест има перфектни условия за сублимация на сняг: ниски температури, интензивна слънчева светлина, ниска относителна влажност и сухи ветрове (ВанБюрен, Сан Франциско).
3- Йод
Йодът при 100°C сублимира твърдо вещество в токсичен лилав газ. Това се използва в криминалистиката за снемане на пръстови отпечатъци.
4- Арсен
При температура от 615°C арсенът сублимира. Това представлява опасност, предвид токсичността на елемента.
5- Сяра
Това съединение сублимира между 25 и 50°C, причинявайки токсични и задушаващи газове (Tucker, 1929).
6- Печатни мастила
Сухите сублимационни принтери използват процеса на сублимация, за да отпечатват изображения с фотографско качество.
Процесът започва, когато има специални филми, съдържащи твърди пигменти, които при нагряване сублимират и впоследствие улавят отново.
Изображенията могат да бъдат отпечатани върху полиестерни ризи, вази или алуминиеви или хромирани листове (СУБЛИМАЦИЯ НА МЕТАЛНИ БОИ ВЪРХУ АЛУМИНИЙ, SF).
7- Ароматизатори
Твърдите освежители за въздух също сублимират. Тези съединения обикновено са естери, включително тези, които се намират в тоалетната чиния. По този начин химикалите се отделят директно във въздуха, което го прави да ухае свежо.
8- Нафталин
Нафталинът се прави с това съединение, което чрез сублимация премахва молците.
9- Цинк
Това съединение има склонност да сублимира при ниско налягане.
10- Алуминий
Този метал се сублимира при температури над 1000 °C за определени промишлени процеси.
11 - Металургия
Някои сплави се пречистват чрез сублимационни методи. Това разделя съединенията, които изграждат сплавта, което води до пречистени продукти.
12- Кадмий
Друго съединение, което сублимира при ниско налягане. Това е особено проблематично в ситуации, когато работите под висок вакуум.
13- Графит
Този материал се сублимира чрез преминаване на електрически ток с висок ампераж през висок вакуум. Тази процедура се използва в трансмисионната електронна микроскопия за получаване на проводими проби и постигане на по-висока разделителна способност.
14- Злато
Сублимацията на злато се използва за изработка на евтини медали и позлатени бижута. Използва се и за обработка на проби от сканираща електронна микроскопия.
15- Камфор
При определена температура камфорът сублимира, използва се за пречистване или терапевтични ефекти.
16- Ментол
Ментолът сублимира много лесно. Когато погледнете бутилка с чист ментол, можете да видите тънки иглички ментол. Те растат чрез отлагане. Това означава, че твърдият ментол сублимира.
17- Антрацен
Това е бяло твърдо вещество, което лесно сублимира. Този метод обикновено се използва за пречистване.
18-бензоена киселина
Това е хранителна добавка, която лесно се сублимира за пречистване (Crampton, 2017).
19- салицилова киселина
Използва се като мехлем за облекчаване на треска, тъй като лесно сублимира. Този метод се използва и за пречистване (Пречистване на органични съединения, SF).
20- Космическа сублимация
Феноменът сублимация не се наблюдава само ежедневно или в лаборатория. Астрономите и астрофизиците са склонни да се сблъскват с него, когато насочват поглед към звездите.
Примери за това са сублимацията на вода от кометните ядра, приближаването на кометата до Слънцето и сублимацията на полярните ледени шапки на Марс по време на марсианското лято (Технологичен университет Суинбърн, Сан Франциско).
Позоваването
- Ан Мари Хелменстин, П. (2016 юни 20 г.). Определение на сублимация (фазов преход в химията) Извлечено от thoughtco.com.
- (СФ). Преход от твърда към газова фаза Извлечено от boundless.com.
- Крамптън, Л. (2017 май 5 г.). Ефекти върху здравето от бензоена киселина, натриев бензоат и бензен Извлечено от caloriebee.com.
- СУБЛИМАЦИЯ НА МЕТАЛНИ МАСТИЛА ВЪРХУ АЛУМИНИЙ . (SF). Взето от blazing.com.
- Пречистване на органични съединения (SF). Взето от askitians.com.
- Сублимация (химия) . (2 април 2008 г.). Взето от newworldencyclopedia.org.
- Технологичен университет Суинбърн (SF). Сублимация Извлечено от astronomy.swin.edu.au.
- Тъкър, Р.П. (1929). Бележки върху сублимацията на сяра между 25° и 50°C. Химическо инженерство, 21 (1) , 44-47.
- ВанБюрен, Дж. (Сан-Франциско). Примери за сублимация в реалния живот Извлечено от education.seattlepi.com.