20 ПРИМЕРИ ХЕМИЈСКЕ СУБЛИМАЦИЈЕ И КАРАКТЕРИСТИКЕ - ХЕМИЈА - 2025

Неки примери хемијске сублимације су процеси којима се подвргавају вода, угљен-диоксид, јод, арсен или сумпор. У њима се примећује директна промена фазе из чврсте у гасну без претходног преласка у течну фазу.

Класични примери сублимације су успостављени сувим ледом (слика на дну), који се састоји од смрзнутог угљен диоксида; јод и љубичасти кристали. Да бисте знали да ли неко једињење може да сублимира или не, морате да пређете на његов фазни дијаграм као функцију притиска и температуре (ПВ).

Комад сувог леда реагује и неутралише раствор натријум хидроксида обојен фенофталеином. Извор: Алессандро е Дамиано

У тим фазним дијаграмима примећује се тачка у којој се три линије које раздвајају чврсту, течну и гасну фазу спајају (и коегзистирају истовремено): троструку тачку. Испод ове тачке налазе се две равнотежне зоне: једна за чврсто тело и једна за гас. Тако се манипулацијом притиском постиже директни прелаз чврстог гаса.

Зато су многа друга чврста једињења способна да се сублимирају ако се загреју снижавањем притиска или применом вакуума.

Примери сублимације

Суви лед

Суви лед или чврсти ЦО ₂ су најрепрезентативнији пример сублимације. Зове се сува јер не оставља траг влаге, хладна је и испушта бели дим који је толико кориштен у представама.

Чим се произведе (на -78,5 ºЦ) почиње да сублимира на било којој температури; само га излажите сунцу да се одмах уздигне. Може се видети на следећој слици:

Јод

И суви лед и јод су молекуларне чврсте супстанце. Јод је сачињен од И ₂ молекула који су спојени да формирају љубичасте кристале. С обзиром да су њихове интермолекуларне силе слабе, значајан део ових кристала се сублимира, а не загреја приликом загревања. Наведено објашњава зашто љубичасте паре потичу из јода.

Лед и снег

На висинама снежних врхова, снег може да сублимира због нижег притиска који доживљавају његови кристали. Међутим, таква сублимација је изузетно спора у поређењу са сувим ледом и јодом; притисак паре леда и снега је много нижи и зато се не сублимира тако брзо.

Ако се овом спором сублимацији дода фактор ветра, који вуче молекуле са површине леда и снега, еродирајући њихову површину, тада се смрзнуте масе на крају аблатерају; то јест, смањују се у величини док се шире или шире брда (моране) снега. Следећа слика приказује сублимацију леда:

Ментол

Иако јод има карактеристичан мирис, из ментола можемо извући квалитет који дели све чврсте материје које су у стању да се сублимирају под специфичним условима притиска или температуре: то су мирисна једињења.

Чињеница да је чврста супстанца миришљава значи да је њен парни притисак довољно висок да бисмо могли да опазимо њене молекуле својим осећајем мириса. Стога се кристали ментола могу сублимирати ако се загревају у вакууму. Ако паре дођу у додир са хладном површином, таложиће се у колекцију светлих, прочишћених кристала.

Стога је сублимација техника која омогућава прочишћавање испарљивих чврстих материја; чврсти примјери којих још увијек треба споменути примјере.

Цинк

Цинк има значајно ниску тачку кључања (419,5ºЦ) у поређењу с другим металима. Ако се загрева и вакумом, ваши кристали ће се сублимирати.

Арсен

Случај арсена се разликује од случаја цинка: њему чак и није потребан притисак да би се спустио на сублимирање на 615ºЦ; температура на којој се формирају прекомерно токсичне паре арсена. Да би се растопио или отопио, мора се загревати до високог притиска.

Органометална једињења

Иако се не може генерализовати да сва органска метална једињења могу сублимирати, њихов широки репертоар, састављен од металоцена, М (Ц ₅ Х ₅ ) ₂ и металних карбонила, с координираним М-ЦО везама, сублимира због њихове слабе интермолекуларне интеракције.

На пример, металоцени, укључујући никелоцен (зелена) и ванадоцен (љубичаста), сублимирају и затим полажу своје кристале у атрактивне и светле геометрије. Мање упечатљиво, исто је и код металних карбонила.

Фуллеренес

Балони Ц ₆₀ и Ц ₇₀ међусобно делују помоћу лондонских дисперзијских сила, разликујући се само по молекулској маси. Релативна „слабост“ таквих интеракција даје фуллеренима парни притисак који може да буде једнак атмосферском притиску на 1796 ºЦ; и током процеса сублимирају своје црне кристале.

Кофеин

Кофеин извађен из чаја или зрна кафе може се прочистити ако се загреје на 160 ºЦ, јер уместо топљења он сублимира истовремено. Ова метода се користи за прочишћавање узорака кофеина, мада се део његовог садржаја губи ако испадну паре.

Теобромин

Попут кофеина, теобромин, али који долази од чоколаде или какао зрна, се пречишћава сублимацијом на 290 ° Ц након екстракта. Процес се олакшава применом вакуума.

Сахарин

Кристали сахарина сублимирају и пречишћавају се вакумом.

Морфиј

Синтетизовани морфин који се користи као аналгетски препарат поново се пречишћава сублимацијом на 110 ° Ц и применом вакуума. И морфиј и кофеин се састоје од великих молекула, али са релативно слабим интермолекуларним силама у односу на њихову масу.

Камфор

Попут ментола, камфор је мирисна чврста супстанца која сублимира беле паре ако се правилно загрева.

1,4-дихлоробензен

1,4-дихлоробензен је веома мирисна чврста супстанца, с мирисом сличним нафталену, који се такође топи на 53 ° Ц. Због тога се, с правом, претпоставља да може да сублимира; чак и до приметне мере, без грејања и месец дана.

Бензоин

Попут камфора, и бензоин са мирисом попут камфоре пречишћен је сублимацијом.

Пурина

Пурин и друге азотне базе могу се сублимирати на температурама изнад 150 ° Ц и применом вакуума из бактеријских ћелија.

Арсен

На температури од 615 ° Ц арсен сублимира. Ово представља опасност с обзиром на токсичност елемента.

Сумпор

Овај елемент се сублимира између 25 и 50 ° Ц изазивајући токсичне и гушеће гасове.

Алуминијум

Овај метал се сублимира на температурама изнад 1000 ° Ц за одређене индустријске процесе.

Металургија

Одређене легуре се пречишћавају методама сублимације. На овај начин се одвајају једињења која чине легура, чиме се добијају пречишћени производи.

Сублимациона штампа

Сублимација се такође користи за штампање слика на полиестерским или полиетиленским предметима или површинама. Слика направљена од сублимабилних чврстих пигмената греје се на објекту да би га трајно утиснула на њега. Примењена топлота такође помаже порама материјала да се отворе тако да обојени гасови пролазе кроз њих.

Стазе комета

Конетни контрасти резултат су сублимације њиховог садржаја из леда и других смрзнутих гасова. Како притисак у Космосу практично не постоји, када ове стијене окружују звезду, њихова топлота загрева њену површину и тера их да испуштају ореол гасовитих честица које рефлектују светлост која зрачи на њих.

Уметничка сублимација

Иако напушта хемијска или физичка царства, реч "узвишено" такође се односи на ону која надилази конвенционалне; незамисливе лепоте, нежности и дубине. Из једноставног или обичног (чврстог) уметничког дела или било којег другог елемента може се уздићи (гас) претворити у нешто узвишено.

Мастила за штампање

Штампачи са сувим сублимацијама користе поступак сублимације за штампање слика квалитета фотографија. Процес започиње када постоје посебни филмови који садрже чврсте пигменте који се, када се загреју, сублимирају и касније поново прикупљају.

Слике се могу штампати на полиестерским рукавима, саксијама или алуминијумској или хромираној фолији.

Ароме

Освеживачи чврстог ваздуха такође сублимирају. Ова једињења су углавном естри, укључујући и она која висе у тоалету. То је начин на који хемикалије долазе директно у ваздух и чине мирис свежим.

Кадмијум

Још један елемент који сублимира при ниском притиску. Ово је посебно проблематично у ситуацијама када радите у високом вакууму.

Графит

Овај материјал се сублимира пропуштањем високе струјне струје у високом вакууму. Овај поступак се користи у преносној електронској микроскопији како би се узорци учинили проводним и вишим резолуцијама.

Злато

Сублимација злата користи се за израду јефтиних медаља и „позлаћеног“ накита. Такође се користи за лечење скенирања узорака електронске микроскопије.

Антрацен

То је бела чврста супстанца која се лако сублимира. Ова метода се углавном користи за пречишћавање.

Салицилна киселина

Користи се као маст за ублажавање грознице, јер се лако сублимира. Ова метода се такође користи за његово пречишћавање.

Референце

1. Вхиттен, Давис, Пецк и Станлеи. (2008). Хемија (8. изд.). ЦЕНГАГЕ Учење.
2. Хелменстине, др Анне Марие (13. јануара 2019). Дефиниција сублимације (фазна транзиција у хемији). Опоравак од: тхинкцо.цом
3. Схеила Морриссеи. (2019). Шта је сублимација у хемији? - Дефиниција, процес и примери. Студи. Опоравак од: студи.цом
4. Цхрис П. Сцхаллер, Пх.Д. (сф) Сублимација. Опоравак од: запослени.цсбсју.еду
5. Сеан Вилсон (6. октобар 2013). Изолација кофеина из чајних листова путем екстракције течне течности у бази. Опоравак од: едспаце.америцан.еду
6. ЈЕ Таилор и цо. Фринтерс. (1867). Фармацеутски часопис и трансакције, свезак 9. Преузето из: боокс.гоогле.цо.ве
7. Универзитет Торонто, Сцарбороугх. (сф) Сублимација. Опоравак од: утсц.уторонто.ца
8. ИАРЦ радна група за процену карциногеног ризика за људе. (1991). Кафа, чај, Мате, метилксантини и метилглиоксал. Лион (ФР): Међународна агенција за истраживање рака. (ИАРЦ-ове монографије о процени канцерогених ризика за људе, бр. 51.) Теобромин. Опоравак од: нцби.нлм.них.гов
9. Ц. Пан и сар. (1992). Одређивање притиска сублимације чврстог раствора фуллерена (Ц60 / Ц70). Опоравак од: пубс.ацс.орг
10. Отворени универзитет. (27. септембра 2007.). Узимање кофеина из чаја. Опоравак од: опен.еду
11. Јацкие Влахос. (12. октобра 2018.). Шта је сублимациона штампа? - Терминологија штампања 101. Опоравак од: принти.цом