- Концепт обрнуте сублимације
- Улога површине
- Услови
- Примери обрнуте сублимације
- Пиво обучено као младенка
- Мраз
- Физичко таложење
- Хемијско таложење
- Референце
Обрнути сублимација је термодинамичка процес у коме се оне јаве од државне егзотермна гаса на чврста да прво постане течан. Позната је и по називима регресивне сублимације, десублимације или таложења; потоњи се највише користи у школским и енциклопедијским текстовима.
Каже да је обрнута сублимација егзотермичан процес јер гасовите честице (атоми или молекуле) морају изгубити енергију испуштајући топлоту у околину; на такав начин да се довољно охлади да формира кристале, очврсне или се смрзне на површини.
Обрнута сублимација дешава се тамо где постоји довољно хладна површина да се кристали на њу могу таложити директно из гасне фазе. Извор: Пикабаи.
Реч „таложење“ (а не „таложење“) значи да се честица таложи из гасовите фазе без влажења пријемне површине. Зато се појаве инверзне сублимације често налазе на леденим објектима; као што је мраз одложен на лишће или зимске пејзаже.
Такво таложење се често открива танким слојем кристала; иако се може правити и од привидног праха или глине. Контролом овог процеса могу се дизајнирати нови вишеслојни материјали, где се сваки слој састоји од одређене чврсте материје депоноване хемијским или физичким процесима.
Концепт обрнуте сублимације
Обрнута сублимација, као што само њено име открива, супротна је појава сублимацији: не почиње од чврсте твари која испарава, већ од гаса који се очврсне или замрзне.
Ако размишљате молекуларно, изгледаће невероватно да се гас може охладити до тачке у којој се уопште не кондензује; то значи да прелази у течно стање.
Улога површине
Гас, високо неуредан и дифузан, изненада успева да преуреди своје честице и етаблира се као чврста супстанца (без обзира на изглед).
Ово ће само по себи бити кинетички и термодинамички тешко, јер му је потребан ослонац који прима честице гаса и концентрише их тако да међусобно делују, губећи енергију; то јест, док се хладе. Овде учествује површина изложена гасу: служи као потпора и измењивач топлоте.
Честице гаса размењују топлоту са хладнијом или леденом површином, па се успоравају и мало по мало формирају се прва кристална језгра. На ова језгра, хладнија од околног гаса, почињу се таложити друге честице, које су уграђене у њихову структуру.
Крајњи резултат овог процеса је да се на површини формира слој кристала или чврсте супстанце.
Услови
Да би се догодила обрнута сублимација, обично мора постојати било који од ова два услова: површина у додиру са гасом мора имати температуру испод његове тачке смрзавања; или гас мора да се хлади на такав начин да се чим додирне површину таложи, што нарушава његову циљну стабилност.
С друге стране, таложење се може догодити и када је гас врућ. Ако је површина довољно хладна, висока температура гаса на њу ће се изненада пренети и проузроковати да се њене честице прилагоде структури површине.
У ствари, постоје методе у којима површина не мора бити хладна, јер директно учествује у реакцији са гасовитим честицама које се завршавају ковалентно (или метално) наталожене на њој.
У технолошкој индустрији широко се користи методологија која делује по овом принципу и назива се хемијско таложење испарења изгарањем.
Примери обрнуте сублимације
Пиво обучено као младенка
Када је пиво тако хладно да је чаша његове боце прекривена белим тоном, када га извадите из фрижидера, каже се да је обучена као младенка.
Бочица пиво даје потребну површину за молекуле водене паре, Х 2. О, да се сударају и изгубити енергију брзо. Ако је чаша црна, приметићете како ниоткуда постаје бело и можете је отргнути ноктом да бисте на њу написали поруке или цртали слике.
Понекад је таложење влаге из околине такво да се пиво појављује прекривено белим мразом; али ефекат не траје дуго, јер током минута пролази кондензира и влажи руку оних који га држе и пију.
Мраз
Слично ономе што се догађа на зидовима пива, мраз се таложи на унутрашњим зидовима неких фрижидера. Исто тако, ови слојеви ледених кристала се примећују у природи на нивоу тла; не пада са неба за разлику од снега.
Прехлађена водена пара судара се са површином лишћа, дрвећа, траве, итд. И на крају их даје топлоти, како би се охладили и могли да се настане на њима, и манифестују се у њиховим карактеристичним и блиставим кристалним обрасцима.
Физичко таложење
До сада се причало о води; Али шта је са другим супстанцама или једињењима? Ако се у комори, на пример, налазе гасовите честице злата и уведе хладан и отпоран предмет, тада ће се на њему наслагати слој злата. Исто би се догодило и са другим металима или једињењима, све док им није потребно повећање притиска или вакуума.
Оно што је управо описано односи се на методу која се зове физичко таложење и користи се у индустрији материјала за стварање металних премаза на одређеним деловима. Сада, проблем лежи у томе како да се добију гасовити атоми злата без велике потрошње енергије, јер су потребне веома високе температуре.
Тамо долази вакуум, како би се олакшао прелазак из чврсте у гас (сублимација), као и употреба електронских зрака.
Честица на зидовима димњака често се наводи као пример физичког таложења; мада, врло ситне честице угљеника, које су већ у чврстом стању и суспендоване у диму, једноставно се смирују, а да не подлежу промени стања. То доводи до поцрњења зидова.
Хемијско таложење
Ако постоји хемијска реакција између гаса и површине, то је хемијско таложење. Ова техника је уобичајена у синтези полупроводника, у омотачу полимера стране бактерицидним и фотокаталитичке слојева ТиО 2 , или да обезбеди механичку заштиту материјал их премазивањем ЗрО 2 .
Захваљујући хемијском таложењу могуће је имати површине дијаманата, волфрама, телурида, нитрида, карбида, силицијума, графена, угљеничних наноцевки итд.
Једињења која имају М атом који се депонује, а која су такође подложна термичком разградњи, могу да дају М површинској структури тако да се он трајно веже.
Зато се обично користе органометални реагенси, који приликом распадања одбацују атоме метала, без потребе да се директно добијају из њега; то јест, не би било потребно користити метално злато, већ златни комплекс да бисте створили жељену „оплату“ злата.
Имајте на уму како се почетни концепт инверзног сублимације или таложења развија према технолошким примјенама.
Референце
- Вхиттен, Давис, Пецк и Станлеи. (2008). Хемија (8. изд.). ЦЕНГАГЕ Учење.
- Мариа Естела Раффино. (12. новембар 2019). Реверсе сублимација. Опоравак од: цонцепт.де
- Википедиа. (2019). Таложење (фазни прелаз). Опоравак од: ен.википедиа.орг
- Хелменстине, др Анне Марие (13. јануара 2019). Дефиниција таложења у хемији. Опоравак од: тхинкцо.цом
- Малески, Маллори. (06. децембра 2019). Разлика између таложења и сублимације. сциацхинг.цом. Опоравило од: сциацхинг.цом
- Енциклопедија примјера (2019). Таложење Опоравак од: екампле.цо