20 CHEMINĖS SUBLIMACIJOS IR CHARAKTERISTIKŲ PAVYZDŽIAI - CHEMIJA - 2025

Kai kurie cheminės sublimacijos pavyzdžiai yra procesai, kuriuos vykdo vanduo, anglies dioksidas, jodas, arsenas ar siera. Juose stebimas tiesioginis fazės pokytis iš kietos į dujas be ankstesnio perėjimo į skystąją fazę.

Klasikinius sublimacijos pavyzdžius patvirtina sausas ledas (vaizdas apačioje), kurį sudaro užšaldytas anglies dioksidas; ir jodas su violetiniais kristalais. Norėdami sužinoti, ar junginys gali sublimuoti, turite pereiti prie jo fazės diagramos kaip slėgio ir temperatūros (PV).

Sauso ledo gabalas sureaguoja ir neutralizuoja fenolftaleino spalvos natrio hidroksido tirpalą. Šaltinis: Alessandro e Damiano

Šiose fazių schemose stebimas taškas, kuriame susilieja (ir kartu egzistuoja) trys kietąją, skysčio ir dujų fazes atskiriančios linijos: trigubas taškas. Žemiau šio taško yra dvi pusiausvyros zonos: viena kietai medžiagai, kita - dujoms. Taigi, manipuliuojant slėgiu, pasiekiamas tiesioginis kietųjų dujų perėjimas.

Štai kodėl daugelis kitų kietų junginių gali sublimuoti, kai yra kaitinami mažinant slėgį arba naudojant vakuumą.

Sublimacijos pavyzdžiai

Sausas ledas

Sausas ledas arba kietas CO ₂ yra tipiškiausias sublimacijos pavyzdys. Jis vadinamas sausu, nes nepalieka drėgmės pėdsakų, yra šaltas ir išskiria baltus dūmus, kurie tiek daug naudojami spektakliuose.

Kai tik jis gaminamas (-78,5 ºC), jis pradeda sublimuoti bet kurioje temperatūroje; tiesiog atidenkite ją saulei, kad ji iškart sublimuotų. Tai galima pamatyti šiame paveikslėlyje:

Jodas

Tiek sausas ledas, tiek jodas yra molekulinės kietosios medžiagos. Jodas yra sudarytas iš I ₂ molekulių, kurios poromis sudaro purpurinius kristalus. Kadangi jų tarpmolekulinės jėgos yra silpnos, nemaža šių kristalų dalis sublimavo, o ne tirpsta kaitinant. Aukščiau paaiškinta, kodėl purpuriniai garai išsiskiria iš jodo.

Ledas ir sniegas

Dėl snieguotų viršūnių sniegas gali sublimuoti dėl mažesnio slėgio, kurį patiria jo kristalai. Tačiau tokia sublimacija yra ypač lėta, palyginti su sausu ledu ir jodu; ledo ir sniego garų slėgis yra daug mažesnis, todėl jis nekyla taip greitai.

Jei prie šios lėtos sublimacijos pridedamas vėjo faktorius, kuris atitraukia molekules nuo ledo ir sniego paviršiaus ir ardo jų paviršių, tada užšalusios masės galutinai išnyksta; tai yra, jų dydis yra mažesnis skleidžiant ar skleidžiant sniego kalvas (morenas). Šis paveikslėlis parodo ledo sublimaciją:

Mentolas

Nors jodas turi tam tikrą būdingą kvapą, iš mentolio mes galime išskirti kokybę, kurią turi visos kietosios medžiagos, galinčios sublimuoti esant tam tikroms slėgio ar temperatūros sąlygoms: jie yra kvapūs junginiai.

Tai, kad kieta medžiaga yra kvapni, reiškia, kad jos garų slėgis yra pakankamai aukštas, kad mes galėtume suvokti jo molekules su savo kvapo prasme. Taigi, mentolio kristalai gali sublimuotis, jei jie kaitinami vakuume. Jei garai liečiasi su šaltu paviršiumi, jie nusėda į ryškių, išgrynintų kristalų kolekciją.

Todėl sublimacija yra technika, leidžianti išvalyti lakias kietąsias medžiagas; tvirti pavyzdžiai, iš kurių dar yra pavyzdžių, kuriuos reikia paminėti.

Cinkas

Cinko, palyginti su kitais metalais, virimo temperatūra yra labai žema (419,5ºC). Jei jis taip pat kaitinamas naudojant vakuumą, jūsų kristalai sublims.

Arsenas

Arseno atvejis yra labiau išsiskiriantis nei cinko: jam net nereikia slėgio, kad sumažėtų iki sublimacijos esant 615ºC; temperatūra, kurioje susidaro pernelyg toksiški arseno garai. Kad ištirptų ar ištirptų, jis turi būti kaitinamas iki aukšto slėgio.

Organiniai metalo junginiai

Nors negalima apibendrinti, kad visi metalo organiniai junginiai gali sublimuoti, platus jų repertuaras, sudarytas iš metaloceno, M (C ₅ H ₅ ) ₂ ir metalo karbonilų su suderintais M-CO ryšiais, sublimuojasi jų silpna tarpmolekulinė sąveika.

Pavyzdžiui, metalocenai, įskaitant nikkeloceną (žalią) ir vanadoceną (purpurinė), sublimavo ir po to nusėda savo kristalus patraukliomis ir ryškiomis geometrijomis. Mažiau stebina, kad tas pats pasakytina apie metalinius karbonilus.

Fullerenes

Balionai C ₆₀ ir C ₇₀ sąveikauja tarpusavyje Londono dispersijos jėgomis, besiskiriančiomis tik savo molekulinėmis masėmis. Santykinis tokių silpnųjų savybių silpnumas suteikia fullenams garų slėgį, galintį prilygti atmosferos slėgiui esant 1796 ºC; ir proceso metu jie sublimuoja savo juodus kristalus.

Kofeinas

Iš arbatos ar kavos pupelių išgautas kofeinas gali būti išgrynintas, jei jis pašildomas iki 160 ºC, nes užuot lydęs, jis sublimuojasi. Šis metodas naudojamas kofeino mėginiams išgryninti, nors garų išsiskyrimo metu jo dalis prarandama.

Teobrominas

Kaip ir kofeinas, teobrominas, gaunamas iš šokolado ar kakavos pupelių, yra išvalomas sublimuojant 290 ° C temperatūroje. Procesą palengvina vakuumas.

Sacharinas

Sacharino kristalai sublimuojasi ir yra išvalomi vakuume.

Morfinas

Susintetintas morfinas, kuris bus naudojamas kaip analgetikas, vėl išgryninamas sublimavus 110 ° C temperatūroje ir vakuume. Tiek morfinas, tiek kofeinas susideda iš didelių molekulių, tačiau, palyginti su jų mase, santykinai silpnos tarpmolekulinės jėgos.

Kamparas

Kaip ir mentolis, kampas yra kvepianti kieta medžiaga, kuri, tinkamai pašildžius, sublima baltuosius garus.

1,4-dichlorbenzenas

1,4-dichlorbenzenas yra labai kvapnus kietas kvapas, panašus į naftaleną, kuris taip pat lydosi 53 ° C temperatūroje. Todėl reikia manyti, kad jis gali sublimuotis; net iki pastebimo laipsnio net neįšilęs ir mėnesį.

Benzoinas

Kaip kampas, benzoinas, kurio kvapas yra panašus, yra išvalomas sublimacijos būdu.

Purina

Purinas ir kitos azoto bazės gali sublimuotis aukštesnėje nei 150ºC temperatūroje, vakuume iš bakterijų ląstelių.

Arsenas

615 ° C temperatūroje arsenas sublimuojasi. Tai kelia pavojų, atsižvelgiant į elemento toksiškumą.

Sieros

Šis elementas sublimavo nuo 25 iki 50 ° C, sukeldamas nuodingas ir uždusančias dujas.

Aliuminis

Tam tikruose pramoniniuose procesuose šis metalas yra sublimuotas aukštesnėje kaip 1000 ° C temperatūroje.

Metalurgija

Kai kurie lydiniai yra išvalomi sublimacijos metodais. Tokiu būdu junginiai, kurie sudaro lydinį, yra atskirti, gaunant išgrynintus produktus.

Sublimacinis spausdinimas

Sublimacija taip pat naudojama spausdinant vaizdus ant poliesterio ar polietileno objektų ar paviršių. Ant objekto yra kaitinamas vaizdas, pagamintas iš sublimuojamų kietų pigmentų, kad ant jo būtų visam laikui įspaustas vaizdas. Šiluma taip pat padeda medžiagos poroms atsidaryti, kad spalvotos dujos praeitų pro jas.

Kometos takai

Kometos kondensacijos susidaro sublimavus jų kiekį iš ledo ir kitų sušalusių dujų. Kadangi slėgis „Kosmose“ praktiškai neegzistuoja, kai šios uolienos supa žvaigždę, jų šiluma kaitina jos paviršių ir verčia jas išlaisvinti dujinių dalelių halogeną, atspindintį ant jų skleidžiamą šviesą.

Meninė sublimacija

Nors žodis „pakylėtas“ palieka chemines ar fizines sritis, jis taip pat taikomas toms, kurios peržengia įprastas; neapsakomas grožis, švelnumas ir gylis. Iš paprasto ar paprasto (vientiso) meno kūrinys ar bet kuris kitas elementas gali pakilti (pasislėpti) ir virsti kažkuo pakylėtu.

Spaustuviniai dažai

Sausos sublimacijos spausdintuvai naudoja sublimacijos procesą, norėdami atspausdinti nuotraukų kokybės vaizdus. Procesas prasideda tada, kai yra specialių plėvelių, kuriose yra kietų pigmentų, kurie kaitinant sublimuojasi ir vėliau vėl sugaunami.

Paveikslėliai gali būti spausdinami ant poliesterio rankovių, puodų arba aliuminio arba chromo folijos.

Kvapiosios medžiagos

Kietieji oro gaivikliai taip pat sublimuoja. Šie junginiai paprastai yra esteriai, įskaitant tuos, kurie kabo tualete. Taip cheminės medžiagos patenka tiesiai į orą ir kvapas tampa gaivus.

Kadmis

Kitas elementas, sublimavęs žemu slėgiu. Tai ypač sudėtinga situacijose, kai dirbate dideliame vakuume.

Grafitas

Ši medžiaga yra sublimuojama, perduodant didelę vakuumą didelę elektros srovę. Ši procedūra naudojama perdavimo elektronų mikroskopijoje, kad mėginiai būtų laidūs ir didesnės skyros.

Auksas

Auksinė sublimacija yra naudojama gaminant nebrangius medalius ir „paauksuotus“ papuošalus. Jis taip pat naudojamas skenavimo elektronų mikroskopijos pavyzdžiams gydyti.

Antracenas

Tai balta kieta medžiaga, kuri lengvai sublimuojasi. Šis metodas paprastai naudojamas valymui.

Salicilo rūgštis

Jis naudojamas kaip tepalas karščiavimui malšinti, nes lengvai sublima. Šis metodas taip pat naudojamas jo valymui.

Nuorodos

1. Whittenas, Davisas, Peckas ir Stanley. (2008). Chemija (8-asis leidimas). CENGAGE mokymasis.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2019 m. Sausio 13 d.). Sublimacijos apibrėžimas (fazių perėjimas chemijoje). Atgauta iš: thinkco.com
3. Sheila Morrissey. (2019 m.). Kas yra sublimacija chemijoje? - Apibrėžimas, procesas ir pavyzdžiai. Tyrimas. Atgauta iš: study.com
4. Chrisas P. Schalleris, Ph.D. (sf). Sublimacija. Atgauta iš: darbinieki.csbsju.edu
5. Seanas Wilsonas. (2013 m. Spalio 6 d.). Kofeino išskyrimas iš arbatos lapų ekstrahuojant rūgšties-bazės skysčius-skysčius. Atkurta iš: edspace.american.edu
6. JE Taylor ir bendra. Frinters. (1867). Farmacijos žurnalas ir operacijos, 9 tomas. Atkurta iš: books.google.co.ve
7. Toronto universitetas, Skarboras. (sf). Sublimacija. Atkurta iš: utsc.utoronto.ca
8. IARC kancerogeninės rizikos žmonėms vertinimo darbo grupė. (1991). Kava, arbata, mate, metilksantinai ir metilglikoksalas. Lionas (FR): Tarptautinė vėžio tyrimų agentūra. (IARC kancerogeninės rizikos įvertinimo monografijos Nr. 51). Teobrominas. Atkurta iš: ncbi.nlm.nih.gov
9. C. Pan ir kt. (1992). Kieto fulleno (C60 / C70) tirpalo sublimacinio slėgio nustatymas. Atkurta iš: pubs.acs.org
10. Atviras universitetas. (2007 m. Rugsėjo 27 d.). Kofeino vartojimas iš arbatos. Atkurta iš: open.edu
11. Jackie Vlahos. (2018 m. Spalio 12 d.). Kas yra sublimacinis spausdinimas? - Spausdinimo terminija 101. Atkurta iš: printi.com