20 Exemple și caracteristici de sublimare chimică

4985
Sherman Hoover
20 Exemple și caracteristici de sublimare chimică

niste exemple de sublimare Chimia este procesele pe care le suferă apa, dioxidul de carbon, iodul, arsenicul sau sulful. În ele, schimbarea directă de fază de la un solid la un gaz se observă fără trecerea anterioară la faza lichidă..

Exemplele clasice de sublimare sunt stabilite de gheața uscată (imaginea de jos), care constă din dioxid de carbon înghețat; și iod, cu cristalele sale violete. Pentru a ști dacă un compus se poate sublima sau nu, trebuie să mergeți la diagrama sa de fază în funcție de presiune și temperatură (P-V).

O bucată de gheață uscată reacționează și neutralizează o soluție de hidroxid de sodiu colorată de fenolftaleină. Sursă: Alessandro e Damiano [CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)]

În aceste diagrame de fază se observă un punct în care cele trei linii care separă fazele solide, lichide și gazoase se unesc (și coexistă în același timp): punctul triplu. Sub acest punct există două zone în echilibru: una pentru solid și una pentru gaz. Astfel, prin manipularea presiunii, se realizează tranziția directă solid-gaz..

De aceea, mulți alți compuși solizi sunt capabili să se sublimeze dacă sunt încălziți prin scăderea presiunii sau aplicarea vidului..

Indice articol

  • 1 Exemple de sublimare
    • 1.1 Gheață uscată
    • 1.2 Iod
    • 1.3 Gheață și zăpadă
    • 1.4 Mentol
    • 1.5 Zinc
    • 1.6 Arsenic
    • 1.7 Compuși organometalici
    • 1.8 Fullereni
    • 1.9 Cofeina
    • 1.10 Teobromină
    • 1.11 Zaharină
    • 1.12 Morfină
    • 1.13 Camfor
    • 1,14 1,4-diclorobenzen
    • 1,15 Benzoin
    • 1.16 Purină
    • 1.17 Arsenic
    • 1,18 Sulf
    • 1.19 Aluminiu
    • 1.20 Metalurgie
    • 1.21 Tipărirea sublimării
    • 1.22 Trasee de comete
    • 1.23 Sublimarea artei
    • 1.24 Cerneluri de imprimare
    • 1.25 Aromă
    • 1,26 Cadmiu
    • 1.27 Grafit
    • 1,28 Aur
    • 1,29 Antracen
    • 1.30 Acid salicilic
  • 2 Referințe

Exemple de sublimare

Gheata uscata

Gheață uscată sau CODouă solidul este cel mai reprezentativ exemplu de sublimare. Se numește uscat pentru că nu lasă urme de umezeală, este rece și degajă fumul alb care a fost folosit atât de mult în piese..

De îndată ce este fabricat (la -78,5 ° C) începe să se sublimeze la orice temperatură; expune-l la soare pentru ca acesta să fie sublim imediat. Poate fi văzut în următoarea imagine:

Iod

Atât gheața uscată, cât și iodul sunt solide moleculare. Iodul este alcătuit din molecule IDouă care se împerechează pentru a stabili cristale purpurii. Deoarece forțele lor intermoleculare sunt slabe, o parte semnificativă a acestor cristale se sublimează mai degrabă decât se topește atunci când este încălzită. Acest lucru explică de ce vaporii purpurii emană din iod..

Gheață și zăpadă

La înălțimile vârfurilor înzăpezite, zăpada se poate sublima datorită presiunii mai mici experimentate de cristalele sale. Cu toate acestea, o astfel de sublimare este extrem de lentă în comparație cu gheața uscată și iodul; presiunea vaporilor de gheață și zăpadă este mult mai mică și, prin urmare, nu se sublimează la fel de repede.

Dacă la această sublimare lentă se adaugă factorul vântului, care trage moleculele de pe suprafața gheții și a zăpezii, erodând suprafața acestora, atunci masele înghețate ajung să fie ablate; adică sunt reduse ca mărime în timp ce răspândesc sau răspândesc dealuri (morene) de zăpadă. În următoarea imagine puteți vedea sublimarea gheții:

Mentol

Deși iodul are un anumit miros caracteristic, din mentol putem scoate la iveală o calitate împărtășită de toate solidele capabile să se sublimeze în condiții specifice de presiune sau temperatură: sunt compuși parfumați..

Faptul că un solid este mirositor înseamnă că presiunea sa de vapori este suficient de mare pentru a-i putea percepe moleculele cu simțul mirosului. Astfel, cristalele de mentol se pot sublima dacă sunt încălzite în vid. Dacă vaporii vin în contact cu o suprafață rece, se vor așeza într-un set de cristale strălucitoare, purificate..

Prin urmare, sublimarea este o tehnică care permite purificarea solidelor volatile; exemple solide despre care mai sunt încă exemple de menționat.

Zinc

Zincul are un punct de fierbere considerabil scăzut (419,5ºC) comparativ cu alte metale. Dacă este încălzit și prin aplicarea vidului, cristalele dvs. vor ajunge să se sublimeze.

Arsenic

Cazul arsenicului se distinge mai mult decât cel al zincului: nici măcar nu are nevoie de presiune pentru a scădea la sublimare la 615 ºC; temperatura la care se formează vapori de arsenic excesiv de toxici. Pentru a se topi sau a se topi, trebuie încălzit la presiuni ridicate.

Compuși organometalici

Deși nu se poate generaliza că toți compușii organometalici se pot sublima, un repertoriu larg dintre ei, alcătuit din metaloceni, M (C5H5)Două, iar carbonilii metalici, cu legături M-CO coordonate, se sublimează din cauza interacțiunilor lor intermoleculare slabe.

De exemplu, metalocenele, inclusiv nichelocenul (verde) și vanadocenul (mov), se sublimează și apoi își depun cristalele în geometrii atractive și luminoase. Într-un mod mai puțin proeminent, același lucru se întâmplă cu carbonilii metalici..

Fullereni

Mingi C60 și C70 interacționează între ele prin intermediul forțelor de dispersie londoneze, diferind doar prin masele lor moleculare. „Slăbiciunea” relativă a acestor interacțiuni conferă fullerenelor o presiune de vapori capabilă să egaleze presiunea atmosferică la 1796 ° C; iar în acest proces, își sublimează cristalele negre.

Cofeină

Cofeina extrasă din ceai sau boabe de cafea poate fi purificată dacă este încălzită la 160 ° C, deoarece, în loc să se topească, se sublimează deodată. Această metodă este utilizată pentru purificarea probelor de cofeină, deși o parte din conținutul său se pierde dacă vaporii scapă..

Teobromina

La fel ca și cofeina, teobromina, dar provenită din bomboane de ciocolată sau boabe de cacao, este purificată prin sublimare la 290 ° C odată extrasă. Procesul este facilitat dacă se aplică vid.

Zaharină

Cristalele de zaharină se sublimează și sunt purificate prin acțiunea unui vid.

Morfină

Morfina sintetizată care trebuie utilizată ca analgezic este purificată, din nou, prin sublimare la 110 ° C și aplicarea vidului. Atât morfina, cât și cofeina sunt formate din molecule mari, dar cu forțe intermoleculare relativ slabe față de masele lor..

Camfor

La fel ca mentolul, camforul este un solid parfumat, care sublimează vaporii albi dacă este încălzit corespunzător..

1,4-diclorobenzen

1,4-diclorobenzen este un solid foarte parfumat, cu un miros similar cu naftalina, care se topește și la 53 ° C. Din această cauză se presupune, pe bună dreptate, că poate sublima; chiar într-o măsură apreciabilă fără măcar încălzirea și pentru o lună.

Benzoin

La fel ca camforul, benzoinul, cu un miros asemănător camforului, este purificat prin sublimare.

Purina

Purina și alte baze azotate se pot sublima la temperaturi mai mari de 150 ° C și aplicând vid din celulele bacteriene.

Arsenic

La temperatura de 615 ° C, arsenicul se sublimează. Aceasta reprezintă un pericol având în vedere toxicitatea elementului..

Sulf

Acest element sublimează între 25 și 50 ° C provocând gaze toxice și sufocante.

Aluminiu

Acest metal este sublimat la temperaturi peste 1000 ° C pentru anumite procese industriale.

Metalurgie

Anumite aliaje sunt purificate prin metode de sublimare. În acest fel, compușii care alcătuiesc aliajul sunt separați, obținându-se produse purificate.

Tipărirea sublimării

Sublimarea este, de asemenea, utilizată pentru a imprima imagini pe obiecte sau suprafețe din poliester sau polietilenă. O imagine realizată cu pigmenți solizi sublimabili este încălzită pe obiect pentru a o imprima permanent pe el. Căldura aplicată ajută, de asemenea, la deschiderea porilor materialului, astfel încât gazele colorate să treacă..

Trasee de comete

Scurgerile cometei sunt rezultatul sublimării conținutului lor din gheață și alte gaze înghețate. Deoarece presiunea din Cosmos este practic inexistentă, atunci când aceste roci înconjoară o stea, căldura lor îi încălzește suprafața și îi determină să degajeze un halou de particule gazoase care reflectă lumina radiată pe ele..

Sublimarea artistică

Deși părăsește tărâmurile chimice sau fizice, cuvântul „sublim” se aplică și în ceea ce depășește convenționalul; o frumusețe, tandrețe și profunzime de neconceput. Din simplul sau simplu (solid), o lucrare artistică sau orice alt element se poate ridica (gaz) pentru a se transforma în ceva sublim.

Cerneluri tipografice

Imprimantele de sublimare uscată utilizează procesul de sublimare pentru a imprima imagini de calitate foto. Procesul începe atunci când există filme speciale care conțin pigmenți solizi care, atunci când sunt încălziți, se sublimează și sunt recaptați ulterior.

Imaginile pot fi imprimate pe căptușeli din poliester, ghivece sau folie de aluminiu sau cromată.

Arome

Odorizantele solide se sublimează, de asemenea. Acești compuși sunt în general esteri, inclusiv cei care atârnă în toaletă. Acesta este modul în care substanțele chimice sunt introduse direct în aer și fac mirosul proaspăt.

Cadmiu

Un alt element care se sublimează la presiune scăzută. Acest lucru este deosebit de problematic în situații de vid ridicat..

Grafit

Acest material este sublimat prin trecerea unui curent electric de mare intensitate într-un vid ridicat. Această procedură este utilizată în microscopia electronică de transmisie pentru a face probele conductive și să aibă rezoluție mai mare..

Aur

Sublimarea aurului este utilizată pentru a realiza medalii ieftine și bijuterii „placate cu aur”. Este, de asemenea, utilizat pentru tratarea probelor de microscopie electronică de scanare.

Antracen

Este un solid alb care se sublimează ușor. Această metodă este în general utilizată pentru purificare.

Acid salicilic

Este folosit ca unguent pentru ameliorarea febrei, deoarece se sublimează ușor. Această metodă este utilizată și pentru purificarea sa.

Referințe

  1. Whitten, Davis, Peck și Stanley. (2008). Chimie. (Ed. A VIII-a). CENGAGE Învățare.
  2. Helmenstine, Anne Marie, dr. (13 ianuarie 2019). Definiția sublimării (tranziția fazei în chimie). Recuperat de pe: thoughtco.com
  3. Sheila Morrissey. (2019). Ce este sublimarea în chimie? - Definiție, proces și exemple. Studiu. Recuperat de la: study.com
  4. Chris P. Schaller, dr. (s.f.). Sublimarea. Recuperat de la: employee.csbsju.edu
  5. Sean Wilson. (6 octombrie 2013). Izolarea cofeinei din frunzele de ceai prin extracția acid-bază lichid-lichid. Recuperat de la: edspace.american.edu
  6. J. E. Taylor și colab. Frinters. (1867). Jurnalul farmaceutic și tranzacțiile, volumul 9. Recuperat de pe: books.google.co.ve
  7. Universitatea din Toronto Scarborough. (s.f.). Sublimarea. Recuperat de pe: utsc.utoronto.ca
  8. Grupul de lucru IARC pentru evaluarea riscului cancerigen pentru oameni. (1991). Cafea, ceai, mate, metilxantine și metilglioxal. Lyon (FR): Agenția Internațională pentru Cercetarea Cancerului. (Monografii IARC privind evaluarea riscurilor cancerigene pentru oameni, nr. 51.) Teobromină. Recuperat de la: ncbi.nlm.nih.gov
  9. C. Pan și colab. (1992). Determinarea presiunilor de sublimare a unei soluții solide fullerene (C60 / C70). Recuperat de la: pubs.acs.org
  10. Universitatea Deschisă. (27 septembrie 2007). Scoaterea cafeinei din ceai. Recuperat de la: open.edu
  11. Jackie Vlahos. (12 octombrie 2018). Ce este imprimarea sublimării? | Tipărirea terminologiei 101. Recuperat de pe: printi.com

Nimeni nu a comentat acest articol încă.