во что превращается твердое тело в процессе сублимации
20 Примеры химической сублимации и характеристики
Содержание:
На этих диаграммах состояния наблюдается точка, в которой три линии, разделяющие твердую, жидкую и газовую фазы, соединяются (и сосуществуют одновременно): тройная точка. Ниже этой точки находятся две зоны равновесия: одна для твердого тела и одна для газа. Таким образом, манипулируя давлением, достигается прямой переход твердое тело-газ.
Вот почему многие другие твердые соединения способны сублимироваться при нагревании за счет понижения давления или применения вакуума.
Примеры сублимации
Сухой лед
Йод
И сухой лед, и йод являются твердыми молекулярными веществами. Йод состоит из молекул I2 этот помощник, чтобы установить фиолетовые кристаллы. Поскольку их межмолекулярные силы слабы, значительная часть этих кристаллов сублимируется, а не плавится при нагревании. Вышеупомянутое объясняет, почему пурпурные пары исходят от йода.
Лед и снег
На высотах снежных пиков снег может сублимироваться из-за более низкого давления, которое испытывают его кристаллы. Однако такая сублимация происходит очень медленно по сравнению с сухим льдом и йодом; давление паров льда и снега намного ниже и поэтому не сублимируется так быстро.
Если к этой медленной сублимации добавить фактор ветра, который уносит молекулы с поверхности льда и снега, размывая его поверхность, то замерзшие массы в конечном итоге уносятся; то есть они уменьшаются в размерах по мере распространения холмов (морен) снега. На следующем изображении показана сублимация льда:
Ментол
Хотя йод имеет определенный характерный запах, из ментола мы можем выделить качество, присущее всем твердым веществам, способным к сублимации при определенных условиях давления или температуры: они представляют собой ароматные соединения.
Тот факт, что твердое вещество имеет запах, означает, что давление его пара достаточно высокое, чтобы мы могли воспринимать его молекулы с помощью нашего обоняния. Таким образом, кристаллы ментола могут сублимироваться, если их нагреть в вакууме. Если пары попадут на холодную поверхность, они превратятся в скопление ярких очищенных кристаллов.
Цинк
Цинк имеет значительно более низкую температуру кипения (419,5 ° C) по сравнению с другими металлами. Если его также нагреть с помощью вакуума, ваши кристаллы в конечном итоге сублимируются.
Мышьяк
Случай с мышьяком более заметен, чем с цинком: ему даже не нужно понижать давление для сублимации при 615ºC; температура, при которой образуются чрезмерно токсичные пары мышьяка. Чтобы расплавиться или расплавиться, его необходимо нагреть до высокого давления.
Металлоорганические соединения
Хотя нельзя обобщать, что все металлоорганические соединения могут сублимироваться, широкий их набор, состоящий из металлоценов, M (C5ЧАС5)2, и металлические карбонилы с координированными связями M-CO действительно сублимируются из-за их слабого межмолекулярного взаимодействия.
Например, металлоцены, включая никелоцен (зеленый) и ванадоцен (фиолетовый), сублимируют, а затем осаждают свои кристаллы с привлекательной и яркой геометрией. Менее поразительно то же самое верно и для карбонилов металлов.
Фуллерены
Мячи C60 и C70 они взаимодействуют друг с другом посредством лондонских дисперсионных сил, различающихся только их молекулярными массами. Относительная «слабость» таких взаимодействий дает фуллеренам давление пара, способное сравняться с атмосферным давлением при 1796 ºC; и в процессе они сублимируют свои черные кристаллы.
Кофеин
Кофеин, извлеченный из чая или кофейных зерен, можно очистить, если нагреть его до 160 ºC, потому что вместо плавления он сублимируется за один раз. Этот метод используется для очистки образцов кофеина, хотя часть его содержания теряется при выходе паров.
Теобромин
Как и кофеин, теобромин, но полученный из шоколада или какао-бобов, после экстракции очищается сублимацией при 290 ° C. Процесс облегчается, если применяется вакуум.
Сахарин
Кристаллы сахарина сублимируются и очищаются под действием вакуума.
Морфий
Камфора
Как и ментол, камфора представляет собой ароматное твердое вещество, которое при правильном нагревании сублимирует белые пары.
1,4-дихлорбензол
Бензоин
Как и камфора, бензоин с запахом камфоры очищается сублимацией.
Пурина
Пурин и другие азотистые основания могут сублимироваться при температурах выше 150 ° C и при использовании вакуума из бактериальных клеток.
Мышьяк
При температуре 615 ° C мышьяк возгоняется. Это представляет опасность, учитывая токсичность элемента.
Сера
Этот элемент сублимирует при температуре от 25 до 50 ° C, вызывая токсичные и удушающие газы.
Алюминий
Этот металл сублимируется при температурах выше 1000 ° C для определенных промышленных процессов.
Металлургия
Некоторые сплавы очищают сублимационными методами. Таким образом, соединения, входящие в состав сплава, разделяются с получением очищенных продуктов.
Сублимационная печать
Сублимация также используется для печати изображений на объектах или поверхностях из полиэстера или полиэтилена. Изображение, созданное с помощью сублимируемых твердых пигментов, нагревается на объекте, чтобы навсегда запечатлеть его на нем. Поданное тепло также помогает порам материала открываться, чтобы цветные газы проходили через них.
Следы комет
Инверсионные следы комет являются результатом сублимации их содержимого из льда и других замороженных газов. Поскольку давление в Космосе практически отсутствует, когда эти камни окружают звезду, их тепло нагревает ее поверхность и заставляет их испускать ореол из газовых частиц, которые отражают излучаемый на них свет.
Художественная сублимация
Хотя слово «возвышенное» выходит за рамки химической или физической сфер, оно также применимо к тому, что выходит за рамки общепринятого; немыслимая красота, нежность и глубина. Из простого или простого (твердого) художественное произведение или любой другой элемент может подняться (газ), чтобы превратиться в нечто возвышенное.
Краски для печати
Принтеры с сухой сублимацией используют процесс сублимации для печати изображений фотографического качества. Процесс начинается с образования специальных пленок, содержащих твердые пигменты, которые при нагревании сублимируются, а затем повторно улавливаются.
Изображения можно печатать на полиэфирной подложке, горшках, алюминиевой или хромированной фольге.
Ароматизаторы
Сублимируют и твердые освежители воздуха. Эти соединения, как правило, представляют собой сложные эфиры, в том числе те, которые висят в унитазе. Таким образом, химические вещества попадают прямо в воздух и делают запах свежим.
Кадмий
Еще один элемент, сублимирующий при низком давлении. Это особенно проблематично в условиях высокого вакуума.
Графитовый
Этот материал сублимируется при пропускании электрического тока большой силы в высоком вакууме. Эта процедура используется в просвечивающей электронной микроскопии, чтобы сделать образцы проводящими и иметь более высокое разрешение.
Золото
Сублимация золота используется для изготовления недорогих медалей и «позолоченных» украшений. Он также используется для обработки образцов сканирующей электронной микроскопии.
Антрацен
Это белое твердое вещество, которое легко сублимируется. Этот метод обычно используется для очистки.
Салициловая кислота
Он используется в качестве мази для снятия температуры, так как он легко сублимируется. Этот метод также используется для его очистки.
Ссылки
10 последствий внутрисемейного насилия
Эпоха психопатии: почему общество все больше основывается на манипуляциях
20 примеров химической сублимации и характеристик
некоторые примеры сублимации химия процессы, которые испытывают воду, углекислый газ, йод, мышьяк или серу.
При данной температуре большинство соединений и химических элементов могут обладать одним из трех разных состояний вещества при разных давлениях. В этих случаях переход из твердого состояния в газообразное состояние требует промежуточного жидкого состояния.
При температурах ниже тройной точки снижение давления приведет к фазовому переходу непосредственно от твердого тела к газу. Кроме того, при давлениях ниже давления в трех точках повышение температуры приведет к тому, что твердое вещество превращается в газ, не проходя через жидкую область (Boundless, S.F.).
Для некоторых веществ, таких как уголь и мышьяк, сублимация намного легче, чем испарение. Это связано с тем, что давление его тройной точки очень велико и их трудно получить в виде жидкостей..
Процесс сублимации требует дополнительной энергии; Это эндотермическое изменение. Энтальпия сублимации (теплота сублимации) может быть рассчитана с суммой энтальпии плавления и энтальпии испарения.
Противоположный процесс, когда газ претерпевает фазовое изменение в твердой форме, называется отложением или десублимацией (Anne Marie Helmenstine, 2016).
20 примеров сублимации
1- Углекислый газ
Его можно использовать для создания особого дымчатого или жуткого эффекта. Из-за своей относительной безопасности сухой лед является хорошим выбором на демонстрациях в классе.
2- Вода
В особых условиях замерзшая вода (лед) может пропускать жидкую фазу и сублимировать в воздухе. Трудно увидеть сублимацию льда, но вы можете увидеть результаты.
Южная поверхность горы Эверест имеет идеальные условия для сублимации снега: низкие температуры, сильный солнечный свет, низкая относительная влажность и сухие ветры (VanBuren, S.F.).
3- Йод
Йод при температуре 100 ° С превращается из твердого в токсичный пурпурный газ. Это используется в криминалистике для захвата отпечатков пальцев.
4- Мышьяк
При температуре 615 ° С мышьяк сублимируется. Это представляет опасность, учитывая токсичность элемента.
5- Сера
Это соединение сублимирует от 25 до 50 ° C, вызывая токсичные и удушающие газы (Tucker, 1929).
6- Печатные краски
Сухие сублимационные принтеры используют процесс сублимации для печати изображений фотографического качества.
Процесс начинается, когда появляются специальные пленки, содержащие твердые пигменты, которые при нагревании, сублимации и повторном захвате позже.
Изображения могут быть напечатаны на полиэстеровых рубашках, банках или листах из алюминия или хрома (МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПРИНЦЫ, Окрашивающие на алюминий, S.F.).
7- Ароматизаторы
Твердые освежители воздуха также сублимируют. Эти соединения обычно являются сложными эфирами, в том числе и теми, которые висят на унитазе. Так химические вещества попадают прямо в воздух и делают запах прохладным.
8- Нафталин
Шарики нафталина сделаны с этим составом, который сублимирует моли.
9- Цинк
Это соединение имеет тенденцию сублимировать при низком давлении.
10- Алюминий
Этот металл сублимируется при температуре выше 1000 ° С для определенных промышленных процессов.
11- Металлургия
Некоторые сплавы очищаются сублимационными методами. Таким образом, соединения, составляющие сплав, разделяются с получением очищенных продуктов..
12- кадмий
Другое соединение, которое сублимирует при низком давлении. Это особенно проблематично в ситуациях, когда вы работаете в высоком вакууме.
13- графит
Этот материал сублимируется путем пропускания электрического тока большой силы тока в высоком вакууме. Эта процедура используется в просвечивающей электронной микроскопии для проведения образцов и имеет более высокое разрешение.
14- Золото
Сублимация золота используется для изготовления недорогих медалей и «позолоченных» украшений. Он также используется для обработки образцов сканирующей электронной микроскопии..
15- Камфора
При определенной температуре камфара сублимируется, что используется для ее очистки или в лечебных целях.
16- ментол
Ментол сублимируется очень легко. Когда вы смотрите на бутылку чистого ментола, вы видите тонкие иглы ментола. Они растут путем осаждения. Это означает, что твердый ментол сублимирует.
17- антрацен
Это белое твердое вещество, которое легко сублимируется. Этот метод обычно используется для его очистки.
18- бензойная кислота
Это добавка к пище, которая легко сублимируется для очистки (Crampton, 2017).
19- Салициловая кислота
Используется как мазь для снятия лихорадки, так как легко сублимируется. Этот метод также используется для его очистки (Очистка органических соединений, S.F.).
20- Космическая сублимация
Феномен сублимации наблюдается не только ежедневно или в лаборатории. Астрономы и астрофизики имеют тенденцию иметь дело с этим явлением, когда они поворачивают свой взгляд к звездам.
Примерами являются сублимация воды ядер комет, приближение кометы к Солнцу и сублимация полярных ледяных шапок на Марсе во время марсианского лета (Технологический университет Суинберна, С.Ф.).
Сублимация водяного пара
Смотреть что такое «Сублимация водяного пара» в других словарях:
Сублимация водяного пара — – в атмосфере, процесс непосредственного перехода водяного пара, содержащегося в воздухе, в твёрдую фазу воды (лёд, снег). Может иметь место при отрицательной температуре воздуха, когда упругость водяного… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
сублимация (водяного пара) — Переход воды из твердого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу, или непосредственно из газобразного состояния в твердое, как это бывает при образовании льда из водяного пара … Словарь по географии
Десублимация водяного пара — (от лат. de приставка, означающая удаление, лишение, и позднелат. sublimatio возвышение, вознесение * a. Steam sublimation, condensation of water vapor into solid, crystallization; н. Desublimieren vom Wasserdampf, Desublimation vom… … Геологическая энциклопедия
ВОЗГОНКА ВОДЯНОГО ПАРА — (Sublimation) см. Сублимация. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь
Сублимация льда — (от позднелат. sublimatio возвышение, вознесение * a. ice sublimation; н. Eissublimation; ф. sublimation de la glace; и. sublimacion de hielo) процесс непосредств. перехода твёрдой фазы воды (льда) в парообразную, минуя жидкую фазу. B… … Геологическая энциклопедия
СУБЛИМАЦИЯ — (возгонка, от лат. sublimo возношу), переход в ва из твердого состояния непосредственно (без плавления) в газообразное. С. подчиняется общим законам испарения. Обратный процесс конденсация в ва из газообразного состояния, минуя жидкое,… … Химическая энциклопедия
Туман — I Туман скопление мелких водяных капель или ледяных кристаллов, или тех и других в приземном слое атмосферы (См. Приземный слой атмосферы). (иногда до высоты в несколько сотен м), понижающее горизонтальную видимость до 1 км и менее.… … Большая советская энциклопедия
Металлургия — I Металлургия (от греч. metallurgéo добываю руду, обрабатываю металлы, от métallon рудник, металл и érgon работа) в первоначальном, узком значении искусство извлечения металлов из руд; в современном значении область науки и техники и… … Большая советская энциклопедия
Металлургия — I Металлургия (от греч. metallurgéo добываю руду, обрабатываю металлы, от métallon рудник, металл и érgon работа) в первоначальном, узком значении искусство извлечения металлов из руд; в современном значении область науки и техники и… … Большая советская энциклопедия
Общие термины — Термины рубрики: Общие термины Абсолютно чёрное тело Абсолютный минимум Абсолютный показатель ресурсоиспользования и ресурсосбережения … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Что такое Сублимация простыми словами, примеры из жизни
Понятие «сублимация» имеет разные значения. Смысл этого выражения зависит от области, в которой оно применяется. Вы могли узнать о сублимации из трудов психологов, заметить это слово в статьях про пищевую промышленность или услышать в школе.
Специфика каждого определения уникальна. Мы разберём понятия сублимации вместе со сферами их применения, подкрепим всё это житейским опытом и разложим полученные знания по полочкам.
Значение слова сублимация
С научной позиции, сублимация – это когда вещество переходит из твёрдого состояния в состояние газа, и при этом упускает стадию жидкости.
Психологическая сублимация – это защитная реакция психики, которая возникает из-за внутреннего напряжения. Она перенаправляет неизрасходованную энергию на положительные поступки или творчество.
В химии
Впервые о сублимации и десублимации мы узнаём ещё в школе на уроке химии, где нам рассказывают, что она идёт под руку с тепловыми явлениями и фазами вещества. Позже с ней сталкиваются студенты технических колледжей и университетов. Но изучают они эту тему куда глубже, чем нас сейчас интересует.
Ещё такой процесс принято называть взгонкой вещества. Во время сублимации вещество поглощает энергию, то есть определённое количество теплоты, которое носит название «теплота сублимации». Если вещество не поглотит нужную ему теплоту, то процесс не случится.
Десублимация работает по такому же принципу, только наоборот. Цель депозиции (другое название десублимации) – переход газообразного вещества в твёрдое. Энергия в процессе не поглощается, а наоборот, выделяется.
Ускорить реакцию сублимации может подходящий температурный режим, который устанавливается в зависимости от используемого вещества. И не всегда в таком случае имеется в виду именно высокая температура.
При низких значениях взгонка тоже возможна, а вот десублимация в большинстве случаев будет проходить только при отрицательных температурах.
Ещё в качестве катализатора (ускорителя) может быть применён кислород, и тогда вещество перейдёт в состояние газа из-за своего контакта с воздухом.
Чтобы осознать масштаб работы этих процессов достаточно зимой вывесить на открытый балкон мокрую одежду. Спустя пару часов она вернётся в дом сухая и вымороженная.
Дело в том, что на улице с вашим бельём происходило множество маленьких приключений.
Десублимация действует иначе: она создаёт лёд. К примеру, вы просыпаетесь, выходите из дома и видите вокруг результат депозиции – иней. Он образовался из водяного пара, который всегда ненавязчиво преследует нас в окружающей среде.
Морозным утром, когда температура земли упала до отрицательного значения, водяной пар соприкоснулся с травой. Тогда-то и пошёл процесс десублимации, и в итоге трава покрылась корочкой льда.
Теперь, после знакомства с базовыми понятиями, мы перейдём к теме применения сублимации на производстве.
В промышленности
Круг применения сублимации включает в себя самые разные сферы производства: пищевую и химическую промышленность, полиграфию, лабораторные исследования.
Остановимся подробнее на теме полиграфии.
Сублимационная печать – это цифровой метод печати, при котором изображение с бумаги под прессом переносится на запечатываемый материал: синтетическую ткань, алюминий, керамику и стеклопластик.
В производстве используется термопресс – устройство, в котором под давлением и температурой, достигающей 200 о С, происходит перенос изображение на предмет.
Это возможно благодаря специальным, сублимационным чернилам. Они содержат красители, частицы которых способны испаряться под воздействием высокой температуры.
В качестве запечатываемого материала выступают светлые синтетические ткани, потому что они имеют более рыхлую структуру, по сравнению с натуральными. Такая структура даёт чернилам возможность активно впитываться в материю, а светлый цвет ткани позволяет добиться насыщенной картинки.
Процесс переноса изображения на футболку выглядит таким образом:
С помощью сублимации запечатывают сувенирную продукцию разных объёмов: от единичных экземпляров до сотенных тиражей.
А вот пищевая промышленность использует сублимацию для сушки продуктов. Сначала еда резко охлаждается до образования кристалликов льда, затем сублимируется, ужимается в вакууме. Сам процесс называется лиофилизация.
При увлажнении сублимированного продукта, происходит возвращение в исходное состояние. Это легко проследить на примере растворимого кофе. Сначала он представляет собой кофейный концентрат, потом сублимированный кофе, а после контакта с водой – напиток.
С понятием из области науки и промышленности мы разобрались. Впереди нас ждёт гуманитарное знание.
В психологии
Это понятие было введено в психологическую науку Зигмундом Фрейдом, знаменитым австрийским психоаналитиком.
Фрейд описывал сублимацию со стороны сексуального влечения, которое направляется от своей цели к достижению целей, приемлемых социумом.
По большему счёту, сублимация — это переход накопившейся энергии в действия.
Как эффективно сублимировать и почему это полезно
Сублимировать полезно, потому что это разгружает психику, даёт возможность человеку шире взглянуть на ситуацию и найти безопасную и положительную форму активности для выплёскивания своих чувств.
Примеры из жизни
Саша чувствует обиду на коллег, которые свалили на него всю работу в пятницу вечером и уехали по домам. Вместо проявления агрессии, на следующий день он идёт на стадион и пробегает 10 километров.
Лиза любит Лёшу, но вместо того чтобы заигрывать с ним, она вдохновлённо пишет по вечерам картины, тяжко вздыхая по возлюбленному.
Лёша тоже любит Лизу и поэтому сутками играет в онлайн-игры, направляя свою неизрасходованную сексуальную энергию на азарт завоевания очередного королевства.
Теперь вы знаете, что помогает мокрым полотенцам высыхать зимой, как связаны лиофилизация с растворимым кофе и почему влюблённые носят с собой тетрадку со стихами. Это всё многогранная сублимация.