Kimyasal süblimleşme, katı bir maddenin ara sıvı halini atlayarak doğrudan gaz haline dönüştüğü fiziksel bir süreçtir. Bu olgu, maddenin maruz kaldığı belirli basınç ve sıcaklık koşullarından kaynaklanır. Bu makalede, kimyasal süblimleşmenin 20 örneğini ve özelliklerini sunarak, bu sürecin kimyanın çeşitli alanlarında ne kadar yaygın ve önemli olduğunu göstereceğiz.
Süblimleşme sürecini anlayın ve buzun nasıl buhara dönüştüğünü görün.
Süblimleşme, bir maddenin ara sıvı halini atlayarak doğrudan katı halden gaz haline dönüştüğü kimyasal bir süreçtir. Bu olay, katı bir maddenin buhar basıncının atmosfer basıncından daha yüksek olmasıyla meydana gelir. Süblimleşmenin yaygın bir örneği, buzun su buharına dönüşmesidir.
Buz, sıfır santigrat derecenin üzerindeki sıcaklıklara maruz kaldığında süblimleşmeye, yani katı halden doğrudan gaz haline geçmeye başlar. Bu durum, buzdaki su buharı basıncının atmosfer basıncından daha yüksek hale gelmesi ve su moleküllerinin buz yüzeyinden kaçarak buhara dönüşmesine neden olması nedeniyle meydana gelir.
Bu süblimleşme süreci, ortam sıcaklığı ve basıncından etkilenir. Sıcaklık ne kadar yüksek ve basınç ne kadar düşükse, süblimleşme o kadar hızlı olur. Tersine, daha düşük sıcaklıklarda ve daha yüksek basınçlarda ise süblimleşme daha yavaş olur.
Kimyasal Süblimleşmenin 20 Örneği ve Özellikleri
Süblimleşme, çeşitli kimyasal maddelerde yaygın bir olgudur. Aşağıda süblimleşme sürecine giren 20 madde örneği ve özellikleri verilmiştir:
1. Naftalin: Naftalin, böcek kovucu olarak kullanılan süblimleşmenin klasik bir örneğidir.
2. İyot: İyot oda sıcaklığında kolayca süblimleşerek mor kristaller oluşturur.
3. Karbon dioksit: Kuru buz olarak da bilinen karbondioksit, -78,5°C'nin altındaki sıcaklıklarda süblimleşir.
4. Kafur: Kafur, 175°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda süblimleşen bir maddedir.
5. benzoik asit: Benzoik asit 121°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda süblimleşir.
6. Asetik anhidrit: 139°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda süblimleşir.
7. Oksalik asit: 365°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda süblimleşir.
8. Paradiklorobenzen: 53°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda süblimleşir.
9. Oksido nitrico: -163,6°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda süblimleşir.
10 Formik asit: 100,8°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda süblimleşir.
11 Asetik asit: 117,9°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda süblimleşir.
12 Sülfürik asit: 337°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda süblimleşir.
13 Bakır sülfat: 200°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda süblimleşir.
14 Sitrik asit: 153°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda süblimleşir.
15 Triklorasetik asit: 61,6°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda süblimleşir.
16 Formik asit: 100,8°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda süblimleşir.
17 Asetik asit: 117,9°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda süblimleşir.
18 Sülfürik asit: 337°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda süblimleşir.
19 Bakır sülfat: 200°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda süblimleşir.
20 Sitrik asit: 153°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda süblimleşir.
Bunlar, süblimleşme sürecine giren maddelere sadece birkaç örnektir. Süblimleşme, kimyada ilginç ve önemli bir olgudur ve farklı alanlarda çok sayıda uygulama alanı vardır.
Süblimleşmenin temel özellikleri: Bu fiziksel olayı ve kendine özgü özelliklerini anlayın.
Süblimleşme, bir maddenin sıvı hâli atlayarak doğrudan katı hâlden gaz hâline dönüşmesiyle meydana gelen fiziksel bir olgudur. Bu süreç, maddenin moleküllerinin kendine özgü özellikleri ve basınç ve sıcaklık gibi çevresel koşullar nedeniyle gerçekleşir.
Süblimasyonun temel özelliklerinden biri endotermidir , yani katıdan gaza dönüşüm sırasında ısı emilimidir. Bu durum, maddenin çevresini soğutmasına ve hatta yakındaki diğer maddeleri dondurmasına neden olabilir.
Ayrıca, süblimasyon tersine çevrilebilir bir süreçtir ; yani madde sıvı halden geçmeden gaz halinden katı hale geçebilir. Bu, ilaç ve gıda endüstrileri gibi çeşitli alanlarda önemli bir olgudur.
Süblimasyonun bir diğer ilginç özelliği de gazın soğuması sırasında kristallerin oluşmasıdır . Bu kristaller, maddeye ve süblimasyon koşullarına bağlı olarak benzersiz şekil ve boyutlara sahip olabilir.
Süblimleşmeyi daha iyi anlayabilmek için bu kimyasal sürece maruz kalan 20 maddeyi ve onların özel özelliklerini örnek olarak sunacağız.
Kimyasal süblimleşme sürecini ve nasıl çalıştığını basit ve pratik bir şekilde anlayın.
Kimyasal süblimleşme, bir maddenin sıvı hale geçmeden doğrudan katı halden gaz haline geçtiği bir süreçtir. Bu olay, katı bir maddenin buhar basıncının atmosfer basıncından yüksek olması ve katının moleküllerinin erimeden buharlaşmasıyla meydana gelir.
Daha iyi anlamak için, dondurucudaki bir buz küpünü düşünün. Buzu uzun süre orada bırakırsak, süblimleşecektir; yani erimeden doğrudan katı halden gaz haline geçecektir. Bunun nedeni, buzdaki su buharı basıncının dondurucunun içindeki atmosfer basıncından daha yüksek olmasıdır.
Kimyasal süblimleşmede, katı bir maddenin molekülleri, katı haldeyken onları bir arada tutan moleküller arası kuvvetleri kırmaya yetecek kadar enerji kazanır. Bu moleküller havaya dağılarak gaz haline dönüşür. Gaz daha soğuk bir yüzeye ulaştığında, moleküller tekrar yoğunlaşarak doğrudan buhardan katı maddeyi oluşturur.
Kimyasal Süblimleşmenin 20 Örneği ve Özellikleri
1. Naftalin: Naftalin, süblimleşme sürecine giren bir maddenin klasik bir örneğidir. Güve kovucu olarak kullanılır ve havaya maruz kaldığında doğrudan gaz haline süblimleşir.
2. İyot: İyot, kolayca süblimleşen bir diğer maddedir. Havayla temas ettiğinde, iyot kristalleri erimeden doğrudan gaz haline geçer.
3. Benzoik asit: Benzoik asit, nispeten düşük sıcaklıklarda süblimleşen beyaz bir katıdır. Gıdalarda koruyucu olarak kullanılır ve ısıtıldığında süblimleşir.
4. Antrasen: Antrasen, düşük sıcaklıklarda süblimleşen aromatik bir hidrokarbondur. Boya ve patlayıcı üretiminde kullanılır.
5. Sitrik asit: Sitrik asit, yüksek sıcaklıklarda süblimleşen kristal bir katıdır. Turunçgillerde bulunur ve gıdalarda asitlik düzenleyici olarak kullanılır.
6. Mentol: Mentol, oda sıcaklığında kolayca süblimleşen bir maddedir. Nane gibi bitkilerde bulunur ve ilaç ve kozmetik ürünlerinde kullanılır.
7. Salisilik asit: Salisilik asit, orta sıcaklıklarda süblimleşen kristal bir katıdır. Akne ve diğer cilt rahatsızlıklarının tedavisinde kullanılır.
8. Benzoin: Benzoin, yüksek sıcaklıklarda süblimleşen bir reçinedir. Parfüm ve tütsü üretiminde kullanılır.
9. NaCl: Sodyum klorür veya sofra tuzu, yüksek sıcaklıklarda süblimleşir. Yemek pişirmede ve kimya endüstrisinde kullanılır.
10. Oksalik asit: Oksalik asit, orta sıcaklıklarda süblimleşen beyaz bir katıdır. Tekstil endüstrisinde ve metal temizliğinde kullanılır.
11. Fenol: Fenol, düşük sıcaklıklarda süblimleşen bir sıvıdır. Plastik ve reçine üretiminde kullanılır.
12. Askorbik asit: Askorbik asit veya C vitamini, yüksek sıcaklıklarda süblimleşen katı bir maddedir. Turunçgillerde bulunur ve vitamin takviyesi olarak kullanılır.
13. Naftol: Naftol, orta sıcaklıklarda süblimleşen beyaz bir katıdır. Boya üretiminde ve kimya endüstrisinde kullanılır.
14. Kafur: Kafur, oda sıcaklığında kolayca süblimleşen bir katıdır. İlaçlarda ve güzellik ürünlerinde kullanılır.
15. Tereftalik asit: Tereftalik asit, yüksek sıcaklıklarda süblimleşen beyaz bir katıdır. Plastik ve polimer üretiminde kullanılır.
16. Sükroz: Sükroz veya yaygın şeker, yüksek sıcaklıklarda süblimleşir. Yemek pişirmede ve şekerleme yapımında kullanılır.
17. Benzoik asit: Benzoik asit, orta sıcaklıklarda süblimleşen beyaz bir katıdır. Gıda ve kozmetiklerde koruyucu olarak kullanılır.
Doğada var olan 10 farklı madde halini ve bunların benzersiz özelliklerini keşfedin.
Doğada, her biri kendine özgü özellikleriyle ayırt edilen 10 farklı madde hali mevcuttur. Madde halleri katı, sıvı, gaz, plazma, Bose-Einstein yoğunlaşması, fermiyonik yoğunlaşma, Rydberg yoğunlaşması, foton yoğunlaşması, kuark-gluon maddesi ve dejeneratif maddedir.
Katı hal, birbirine yakın ve belirli bir şekil ve hacme sahip parçacıklarla karakterize edilir. Sıvı hal ise, belirli bir şekle sahip ancak değişken hacimli, daha gevşek parçacıklardan oluşur. Gaz halinde ise parçacıklar birbirinden oldukça uzaktır ve ne şekil ne de hacimleri vardır. Plazma, atomların elektronlarını kaybettiği aşırı sıcak bir haldir. Bose-Einstein yoğunlaşması, parçacıkların dalga gibi davrandığı mutlak sıfıra yakın sıcaklıklarda meydana gelir. Fermiyonik yoğunlaşma ise fermiyonlar tarafından düşük sıcaklıklarda oluşur.
Rydberg yoğunlaşması, uyarılmış atomların oluşturduğu egzotik bir durumdur. Fotonik yoğunlaşma, foton açısından zengin bir ışık halidir. Kuark-gluon maddesi, kuarkların ve gluonların bağlı olmadığı varsayımsal bir durumdur. Son olarak, dejeneratif madde nötron yıldızlarında bulunur ve son derece yoğun ve kompakttır.
Kimyasal Süblimleşmenin 20 Örneği ve Özellikleri
Kimyasal süblimleşme, bir maddenin sıvı hale geçmeden doğrudan katı halden gaz haline dönüşmesi sürecidir. Bu olay, naftalin, iyot, karbondioksit, sitrik asit, benzoik asit ve diğerleri gibi çeşitli durumlarda meydana gelir. Süblimleşme, ortamdan ısı emerek oluşan endotermik bir süreçtir.
Kimyasal süblimleşmenin bazı örnekleri arasında kuru buz kristallerinin oluşumu, soğuk günlerde çamaşır ipinde çamaşır kurutma, dondurulmuş gıdaların saklanması ve yüzeylerin karbonatla temizlenmesi sayılabilir. Süblimleşme, kimya endüstrisi, ilaç üretimi ve gıda muhafazası gibi birçok alanda önemli bir işlemdir.
Kimyasal Süblimleşmenin 20 Örneği ve Özellikleri
Kimyasal süblimleşmeye örnek olarak su, karbondioksit, iyot, arsenik veya kükürtün süblimleşme süreçleri verilebilir.
Süblimleşme, sıvı fazdan geçmeden katı halden gaz haline doğrudan dönüşüm sürecidir. Bir maddenin üçlü noktasının altındaki sıcaklık ve basınçlarda, yani üç fazın bir arada var olduğu sıcaklık ve basınçta meydana gelen endotermik bir faz geçişidir (Süblimleşme (kimya), 2008).
Belirli bir sıcaklıkta, çoğu kimyasal bileşik ve element, farklı basınçlarda üç farklı madde halinde bulunabilir. Bu durumlarda, katı halden gaz haline geçiş için ara bir sıvı hali gerekir.
Üçlü noktanın altındaki sıcaklıklarda, basınçtaki bir azalma doğrudan katıdan gaza faz geçişine neden olur. Dahası, üçlü nokta basıncının altındaki basınçlarda , sıcaklıktaki bir artış, katının sıvı bölgeden geçmeden gaza dönüşmesine neden olur (Boundless, SF).
Karbon ve arsenik gibi bazı maddeler için süblimleşme, buharlaşmadan çok daha kolaydır. Bunun nedeni, üçlü noktalarının basıncının çok yüksek olması ve bu nedenle sıvı olarak elde edilmelerinin zor olmasıdır.
Süblimleşme süreci ek enerji gerektirir; endotermik bir değişimdir. Süblimleşme entalpisi (süblimleşme ısısı), füzyon entalpisi ile buharlaşma entalpisinin toplamı olarak hesaplanabilir.
Gazın katı halde faz değişimine uğradığı zıt sürece ise biriktirme veya süblimleşme denir (Anne Marie Helmenstine, 2016).
Süblimleşmenin 20 örneği
1- Karbondioksit
Kuru buz, katı karbondioksittir. Oda sıcaklığı ve basıncında süblimleşerek karbondioksit buharına dönüşür (Şekil 2).
Özel bir duman efekti veya korkutma etkisi yaratmak için kullanılabilir. Nispeten güvenli olması nedeniyle kuru buz, sınıf içi gösterilerde tercih edilen katı maddedir.
2- Su
Özel koşullar altında, donmuş su (buz) sıvı fazdan sıçrayarak havaya süblimleşebilir. Buzun süblimleştiğini görmek zordur, ancak sonuçlarını görebilirsiniz.
Everest Dağı'nın güney yüzeyi, karın süblimleşmesi için mükemmel koşullara sahiptir: düşük sıcaklıklar, yoğun güneş ışığı, düşük bağıl nem ve kuru rüzgarlar (VanBuren, SF).
3- İyot
100°C'de iyot, katı bir maddeyi zehirli mor bir gaza dönüştürür. Bu gaz, adli tıpta parmak izi yakalamak için kullanılır.
4- Arsenik
Arsenik 615°C'lik bir sıcaklıkta süblimleşir. Bu durum, elementin zehirliliği göz önüne alındığında tehlikeli bir durumdur.
5- Kükürt
Bu bileşik 25 ile 50 °C arasında süblimleşerek zehirli ve boğucu gazlar açığa çıkarır (Tucker, 1929).
6- Baskı mürekkepleri
Kuru süblimasyon yazıcılar, fotoğraf kalitesinde görüntüler basmak için süblimasyon işlemini kullanır.
İşlem, ısıtıldığında süblimleşen ve daha sonra tekrar yakalanan katı pigmentler içeren özel filmlerin olmasıyla başlar.
Polyester tişört, vazo, alüminyum veya krom levhalar üzerine baskı yapılabilir (ALÜMİNYUM ÜZERİNE METAL BOYA SÜBLİMASYON, SF).
7- Aromalar
Katı oda spreyleri de süblimleşir. Bu bileşikler genellikle esterlerdir ve klozetlerde bulunanlar da buna dahildir. Kimyasallar bu şekilde doğrudan havaya salınır ve ferah bir koku verir.
8- Naftalin
Güve topları, süblimleşme yoluyla güveleri yok eden bu bileşikle yapılır.
9- Çinko
Bu bileşik düşük basınçta süblimleşme eğilimindedir.
10- Alüminyum
Bu metal bazı endüstriyel prosesler için 1000 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda süblimleştirilir.
11- Metalurji
Bazı alaşımlar süblimasyon yöntemiyle saflaştırılır. Bu yöntemle alaşımı oluşturan bileşikler ayrıştırılarak saflaştırılmış ürünler elde edilir.
12- Kadmiyum
Düşük basınçta süblimleşen bir başka bileşik. Bu, özellikle yüksek vakum altında çalıştığınız durumlarda sorun teşkil eder.
13- Grafit
Bu malzeme, yüksek amperli bir elektrik akımının yüksek bir vakumdan geçirilmesiyle süblimleştirilir. Bu işlem, transmisyon elektron mikroskobunda iletken numuneler üretmek ve daha yüksek çözünürlük elde etmek için kullanılır.
14- Altın
Altın süblimasyonu, düşük maliyetli madalyalar ve altın kaplamalı mücevherler üretmek için kullanılır. Ayrıca taramalı elektron mikroskobu numunelerinin işlenmesinde de kullanılır.
15- Kafur
Belirli bir sıcaklıkta kafur süblimleşerek, arındırıcı veya tedavi edici etki için kullanılır.
16- Mentol
Mentol çok kolay süblimleşir. Saf mentol şişesine baktığınızda, ince mentol iğneleri görebilirsiniz. Bunlar birikerek büyür. Bu, katı mentolün süblimleştiği anlamına gelir.
17- Antrasen
Kolayca süblimleşen beyaz bir katıdır. Bu yöntem genellikle saflaştırma için kullanılır.
18-benzoik asit
Kolayca saflaştırılıp süblimleştirilebilen bir gıda katkı maddesidir (Crampton, 2017).
19- salisilik asit
Kolayca süblimleştiği için ateşi düşürmek için merhem olarak kullanılır. Bu yöntem aynı zamanda saflaştırma (Organik Bileşiklerin Saflaştırılması, SF) için de kullanılır.
20- Kozmik süblimasyon
Süblimleşme olgusu yalnızca günlük hayatta veya laboratuvarda gözlemlenen bir olgu değildir. Gökbilimciler ve astrofizikçiler, bakışlarını yıldızlara çevirdiklerinde bu olguyla sıklıkla karşılaşırlar.
Örnek olarak kuyruklu yıldız çekirdeklerinden suyun süblimleşmesi, kuyruklu yıldızın Güneş'e yaklaşması ve Mars yazında Mars'taki kutup buzullarının süblimleşmesi verilebilir (Swinburne Teknoloji Üniversitesi, SF).
Referanslar
- Anne Marie Helmenstine, P. (2016, 20 Haziran). Süblimasyonun Tanımı (Kimyada Faz Geçişi) . thoughtco.com'dan alındı.
- (SF). Katıdan gaza faz geçişi . boundless.com'dan alındı.
- Crampton, L. (2017, 5 Mayıs). Benzoik asit, sodyum benzoat ve benzenin sağlık üzerindeki etkileri .caloriebee.com'dan alınmıştır.
- ALÜMİNYUM ÜZERİNE METAL MÜREKKEPLERİN SÜBLİMASYONU . (SF). Blazing.com'dan alındı.
- Organik bileşiklerin saflaştırılması . (SF). askitians.com'dan alındı.
- Süblimleşme (kimya) (2 Nisan 2008). newworldencyclopedia.org adresinden alındı.
- Swinburne Teknoloji Üniversitesi (SF). Süblimasyon . astronomy.swin.edu.au adresinden alındı.
- Tucker, R.P. (1929). 25° ile 50°C arasında kükürdün süblimleşmesine ilişkin notlar. Kimya Mühendisliği, 21 (1) , 44-47.
- VanBuren, J. (SF). Gerçek hayatta süblimleşmenin örnekleri education.seattlepi.com adresinden alınmıştır.