20 EXEMPLE DE SUBLIMARE ȘI CARACTERISTICI CHIMICE - CHIMIE - 2025

Câteva exemple de sublimare chimică sunt procesele prin care trece apa, dioxidul de carbon, iodul, arsenul sau sulful. În ele se observă schimbarea de fază directă de la un solid la un gaz fără trecerea anterioară la faza lichidă.

Exemplele clasice de sublimare sunt stabilite prin gheață uscată (imaginea de jos), care constă din dioxid de carbon congelat; și iod, cu cristalele sale purpurii. Pentru a ști dacă un compus se poate sublima sau nu, trebuie să mergeți la diagrama de fază în funcție de presiune și temperatură (PV).

O bucată de gheață uscată reacționează și neutralizează o soluție de hidroxid de sodiu colorată de fenolftaleină. Sursa: Alessandro e Damiano

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

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

Exemple de sublimare

Gheata uscata

Gheata uscata sau solid CO ₂ este cel mai reprezentativ exemplu al unei sublimare. Se numește uscat, deoarece nu lasă o urmă de umiditate, este rece și degajă fumul alb care s-a folosit atât de mult în joacă.

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

Iod

Atât gheața uscată, cât și iodul sunt solide moleculare. Iodul este formată din I ₂ molecule care sunt cuplate pentru a forma cristale violet. Deoarece forțele lor intermoleculare sunt slabe, o porțiune semnificativă a acestor cristale se sublimează mai degrabă decât să se topească atunci când este încălzită. Cele de mai sus explică de ce vaporii purpurii emană din iod.

Gheață și zăpadă

Pe înălțimile vârfurilor de zăpadă, zăpada se poate sublima datorită presiunii mai mici experimentate de cristalele sale. Totuși, o astfel de sublimare este extrem de lentă în comparație cu gheața uscată și iod; presiunea de vapori de gheață și zăpadă este mult mai mică și, prin urmare, nu se sublimează la fel de rapid.

Dacă la această sublimare lentă i se adaugă factorul vânt, care trage moleculele de pe suprafața gheții și zăpezii, erodând suprafața lor, atunci masele înghețate ajung să fie ablate; adică sunt de dimensiuni reduse în timp ce răspândesc sau răspândesc dealuri (moraine) de zăpadă. Următoarea imagine arată 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 putea percepe moleculele sale cu simțul mirosului nostru. Astfel, cristalele de mentol se pot sublima dacă sunt încălzite în vid. Dacă vaporii intră în contact cu o suprafață rece, se vor instala într-o colecție de cristale strălucitoare, purificate.

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

Zinc

Zincul are un punct de fierbere considerabil (419,5ºC) comparativ cu alte metale. Dacă se încălzește și aplicând vid, cristalele tale vor sfârși sublimând.

Arsenic

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

Compuși organometalici

Deși nu poate fi generalizată că toți compușii organometalici pot sublima, un repertoriu larg de ele, formată din metaloceni, M (C ₅ H ₅ ) ₂ carbonili și metal, cu legături coordonate M-CO, face sublimat din cauza interacțiunile lor intermoleculare slabe.

De exemplu, metalocenele, inclusiv nickelocenul (verde) și vanadocenul (violet), se sublimează și apoi își depun cristalele în geometrii atractive și strălucitoare. Mai puțin frapant, același lucru este valabil și pentru carbonilii metalici.

fullerene

Baloanele C ₆₀ și C ₇₀ interacționează între ele cu ajutorul forțelor de dispersie londoneze, diferind doar de masele lor moleculare. Relativ „slăbiciunea” acestor interacțiuni oferă fullerenelor o presiune de vapori capabilă să egaleze presiunea atmosferică la 1796 ºC; și în proces, își sublimează cristalele negre.

Cofeină

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

teobromina

Ca și cofeina, teobromina, dar care provine din bomboane de ciocolată sau boabe de cacao, este purificată prin sublimare la 290ºC odată extrasă. Procesul este facilitat prin aplicarea vidului.

Zaharina

Cristalele de zaharină se sublimează și se purifică prin acțiune în vid.

Morfină

Morfina sintetizată pentru a fi utilizată ca analgezic este purificată, din nou, prin sublimare la 110ºC și aplicând vid. Atât morfina, cât și cofeina sunt formate din molecule mari, dar cu forțe intermoleculare relativ slabe în raport cu masele lor.

Camfor

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

1,4-diclorbenzen

1,4-diclorobenzenul este un solid foarte aromat, cu un miros similar cu naftalenul, care se topește și la 53ºC. Din această cauză, se presupune, pe bună dreptate, că se poate sublima; chiar și într-un grad apreciabil, fără nici măcar încălzire și timp de o lună.

Benzoin

Ca și camfor, benzoina, cu un miros asemănător cu camfor, este purificată prin sublimare.

Purina

Purina și alte baze azotate se pot sublima la temperaturi peste 150ºC și aplicând vid din celulele bacteriene.

Arsenic

La temperatura de 615 ° C, arsenul 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 compun aliajul sunt separați, obținând produse purificate.

Tipărirea sublimării

Sublimarea este de asemenea folosită 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 ea. Căldura aplicată ajută, de asemenea, porii materialului să se deschidă, astfel încât gazele colorate să treacă prin ele.

Trasee comete

Contolele cometelor 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 încălzește suprafața sa și le determină să elibereze un halo de particule gazoase care reflectă lumina radiată pe ele.

Sublimare artistică

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

Cerneluri de tipărire

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

Imaginile pot fi imprimate pe mânecile din poliester, oale sau aluminiu sau folie cromată.

aromele

De asemenea, se sublimează odorizantele solide. Acești compuși sunt, în general, esteri, inclusiv cei care atârnă în toaletă. Acesta este modul în care substanțele chimice intră direct în aer și îmbunătățesc mirosul.

Cadmiu

Un alt element care se sublimează la presiune scăzută. Acest lucru este deosebit de problematic în situațiile în care lucrați în vid mare.

Grafit

Acest material este sublimat trecând un curent electric de mare amperaj într-un vid ridicat. Această procedură este utilizată în microscopia electronică de transmisie pentru ca probele să fie conductive și să aibă o rezoluție mai mare.

Aur

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

antracenic

Este un solid alb care se sublimează ușor. Această metodă este utilizată în general 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 (Ediția a VIII-a). CENGAGE Învățare.
2. Helmenstine, Anne Marie, doctorat. (13 ianuarie 2019). Definirea sublimării (tranziția de fază în chimie). Recuperat de la: thinkco.com
3. Sheila Morrissey. (2019). Ce este sublimarea în chimie? - Definiție, proces și exemple. Studiu. Recuperat din: studiu.com
4. Chris P. Schaller, doctorat. (Sf). Sublimarea. Recuperat din: angajați.csbsju.edu
5. Sean Wilson. (6 octombrie 2013). Izolarea cafeinei din frunzele de ceai prin extracția lichid-bazic-acid. Recuperat din: edspace.american.edu
6. JE Taylor și co. Frinters. (1867). Jurnalul farmaceutic și tranzacțiile, volumul 9. Recuperat de la: books.google.co.ve
7. Universitatea din Scarborough din Toronto. (Sf). Sublimarea. Recuperat de la: utsc.utoronto.ca
8. Grupul de lucru IARC privind evaluarea riscului cancerigen pentru oameni. (1991). Cafea, ceai, Mate, Metilxantine și Metilglyoxal. Lyon (FR): Agenția Internațională de Cercetare a Cancerului. (Monografii IARC privind evaluarea riscurilor cancerigene pentru oameni, nr. 51.) Teobromină. Recuperat din: ncbi.nlm.nih.gov
9. C. Pan și colab. (1992). Determinarea presiunilor de sublimare a unei soluții solide de fulleren (C60 / C70). Recuperat din: pubs.acs.org
10. Universitatea Deschisă. (27 septembrie 2007). Scoaterea cafeinei din ceai. Recuperat din: open.edu
11. Jackie Vlahos. (12 octombrie 2018). Ce este tipărirea sublimării? - Imprimarea terminologiei 101. Recuperat de la: printi.com