20 EKSEMPLER PÅ KEMISK SUBLIMERING OG EGENSKABER - KEMI - 2025

Nogle eksempler på kemisk sublimering er de processer, som vand, kuldioxid, jod, arsen eller svovl gennemgår. I dem observeres den direkte faseændring fra et fast stof til en gas uden den forrige overgang til væskefasen.

De klassiske eksempler på sublimering er etableret af tøris (bundbillede), der består af frosset kuldioxid; og jod med dets lilla krystaller. For at vide, om en forbindelse kan sublimere eller ej, skal du gå til dens fasediagram som en funktion af tryk og temperatur (PV).

Et stykke tøris reagerer og neutraliserer en natriumhydroxidopløsning farvet af phenolphthalein. Kilde: Alessandro e Damiano

I disse fasediagrammer observeres et punkt, hvor de tre linjer, der adskiller de faste, væske- og gasfaser, samles (og sameksisterer samtidig): tredobbeltpunktet. Under dette punkt er der to zoner i ligevægt: en for det faste stof og en for gassen. Ved at manipulere trykket opnås således den direkte faste gas-overgang.

Derfor er mange andre faste forbindelser i stand til at sublimere, hvis de opvarmes ved at sænke trykket eller anvende vakuum.

Eksempler på sublimering

Tøris

Tøris eller fast CO ₂ er det mest repræsentative eksempel på en sublimering. Det kaldes tørt, fordi det ikke efterlader et spor af fugt, det er koldt, og det afgiver den hvide røg, der er blevet brugt så meget i skuespil.

Så snart den er fremstillet (ved -78,5 ºC), begynder den at sublimere ved enhver temperatur; blot udsæt det for solen for det at sublim straks. Det kan ses på følgende billede:

Jod

Både tøris og iod er molekylære faste stoffer. Iod består af I ₂ molekyler, der er koblet til dannelse af lilla krystaller. Fordi deres intermolekylære kræfter er svage, sublimerer en betydelig del af disse krystaller snarere end smelter, når de opvarmes. Ovenstående forklarer, hvorfor lilla dampe stammer fra jod.

Is og sne

På højderne af snedækkede toppe kan sne sublimere på grund af det lavere tryk, som dets krystaller oplever. Imidlertid er sådan sublimering ekstremt langsom sammenlignet med tøris og jod; damptrykket fra is og sne er meget lavere og sublimererer derfor ikke så hurtigt.

Hvis vindfaktoren føjes til denne langsomme sublimering, der trækker molekylerne fra overfladen af ​​is og sne og eroderer dens overflade, ender de frosne masser med at blive fjernet; det vil sige, de reduceres i størrelse, når de spreder eller spreder bakker (moræner) af sne. Følgende billede viser sublimeringen af ​​isen:

menthol

Selvom jod har en bestemt karakteristisk lugt, kan vi fra menthol fremkalde en kvalitet, der deles af alle faste stoffer, der er i stand til at sublimere under specifikke betingelser for tryk eller temperatur: de er duftende forbindelser.

Det faktum, at et fast stof er lugtende, betyder, at dets damptryk er højt nok, så vi kan opfatte dets molekyler med vores lugtesans. Således kan mentholkrystaller sublimere, hvis de opvarmes i vakuum. Hvis damperne kommer i kontakt med en kold overflade, vil de slå sig ned i en samling af lyse, rensede krystaller.

Derfor er sublimering en teknik, der tillader oprensning af flygtige faste stoffer; solide eksempler, hvoraf der stadig er eksempler at nævne.

Zink

Zink har et betydeligt lavt kogepunkt (419,5 ºC) sammenlignet med andre metaller. Hvis det også opvarmes ved at anvende vakuum, vil dine krystaller ende med at sublimere.

Arsen

Arsenet er mere markant end zink: det behøver ikke engang trykket for at falde for at sublimere ved 615 ºC; temperatur, ved hvilken der dannes for meget giftige arsenedampe. For at smelte eller smelte, skal det opvarmes til højt tryk.

Organometalliske forbindelser

Selv om det ikke kan generaliseres, at alle organometalliske forbindelser kan sublimere, et bredt repertoire af dem, der består af metallocener, M (C ₅ H ₅) ₂, og metalcarbonyler, med koordinerede M-CO-bindinger, do sublimatet grund af deres svage intermolekylære interaktioner.

F.eks. Sublimerer metallocener, herunder nickelocen (grøn) og vanadocen (lilla), og afsætter derefter deres krystaller i attraktive og lyse geometrier. Mindre slående, det samme er tilfældet for metalliske carbonyler.

fullerener

Balloner C ₆₀ og C ₇₀ interagerer med hinanden ved hjælp af London-spredningskræfter, som kun adskiller sig efter deres molekylmasse. Den relative "svaghed" af sådanne interaktioner giver fullerener et damptryk, der er i stand til at matche det atmosfæriske tryk ved 1796 ºC; og under processen sublimerer de deres sorte krystaller.

Koffein

Koffeinet, der er udvundet fra te eller kaffebønner, kan renses, hvis det opvarmes til 160 ºC, fordi det i stedet for at smelte sublimerer på en gang. Denne metode bruges til at rense koffeinprøver, skønt noget af dets indhold går tabt, hvis damperne slipper ud.

theobromin

Ligesom koffein renses teobromin, men kommer fra chokolade eller kakaobønner, ved sublimering ved 290 ° C, når den er ekstraheret. Processen letter ved anvendelse af vakuum.

Saccharin

Saccharinkrystaller sublimerer og renses ved vakuumvirkning.

Morfin

Den syntetiserede morfin, der skal anvendes som smertestillende middel, renses igen ved sublimering ved 110 ° C og påsættes vakuum. Både morfin og koffein består af store molekyler, men med relativt svage intermolekylære kræfter i forhold til deres masser.

Kamfer

Som menthol er kamfer et duftende fast stof, der sublimerer hvide dampe, hvis det opvarmes korrekt.

1,4-dichlorbenzen

1,4-Dichlorbenzen er et meget duftende fast stof med en lugt svarende til naphthalen, som også smelter ved 53 ° C. På grund af dette skal det med rette antages, at det kan sublimere; endda i en mærkbar grad uden endda at varme op og i en måned.

benzoin

Som kamfer renses benzoin med en kamferlignende lugt ved sublimering.

Purina

Purin og andre nitrogenholdige baser kan sublimere ved temperaturer over 150 ° C og anvende vakuum fra bakterieceller.

Arsen

Ved temperaturen på 615 ° C sublimerer arsen. Dette repræsenterer en fare i betragtning af elementets toksicitet.

Svovl

Dette element sublimerer mellem 25 og 50 ° C og forårsager giftige og kvælende gasser.

Aluminium

Dette metal sublimeres ved temperaturer over 1000 ° C til visse industrielle processer.

Metallurgi

Visse legeringer renses ved sublimeringsmetoder. På denne måde separeres de forbindelser, der udgør legeringen, hvilket opnår oprensede produkter.

Sublimeringsudskrivning

Sublimering bruges også til at udskrive billeder på polyester eller polyethylen genstande eller overflader. Et billede lavet med sublimérbare faste pigmenter opvarmes på objektet for permanent at indprente det på det. Den påførte varme hjælper også porerne i materialet med at åbne sig, så de farvede gasser passerer gennem dem.

Kometstier

Kometkontrailer er resultatet af sublimering af deres indhold fra is og andre frosne gasser. Da trykket i kosmos praktisk talt ikke findes, når disse klipper omgiver en stjerne, varmer deres varme dens overflade og får dem til at frigive en glorie af gasformige partikler, der reflekterer det lys, der udstråler på dem.

Kunstnerisk sublimering

Selvom det forlader den kemiske eller fysiske verden, gælder ordet 'sublim' også for det, der går ud over det konventionelle; en ufattelig skønhed, ømhed og dybde. Fra det enkle eller almindelige (solide) kan et kunstnerisk værk eller ethvert andet element rejse sig (gas) for at omdanne til noget sublimt.

Trykfarver

Tør sublimeringsprintere bruger sublimeringsprocessen til at udskrive billeder af fotokvalitet. Processen begynder, når der er specielle film, der indeholder faste pigmenter, der, når de opvarmes, sublimerer og senere genfanges.

Billeder kan udskrives på polyester ærmer, gryder eller aluminium eller krom folie.

aromaer

Fast luftfriskere sublimerer også. Disse forbindelser er generelt estere, inklusive dem, der hænger i toilettet. Dette er den måde kemikalier kommer direkte i luften og gør lugten frisk.

Cadmium

Et andet element, der sublimerer ved lavt tryk. Dette er især problematisk i situationer, hvor du arbejder i højvakuum.

Grafit

Dette materiale sublimeres ved at føre en elektrisk strømstyrke med høj strømstyrke i et højt vakuum. Denne procedure anvendes til transmissionselektronmikroskopi for at gøre prøverne ledende og have højere opløsning.

Guld

Guld sublimering bruges til at fremstille billige medaljer og "guldbelagte" smykker. Det bruges også til behandling af scanningselektronmikroskopiprøver.

anthracen

Det er et hvidt fast stof, der let sublimerer. Denne metode anvendes generelt til oprensning.

Salicylsyre

Det bruges som en salve til at lindre feber, da den let sublimerer. Denne metode anvendes også til dens oprensning.

Referencer

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi (8. udgave). CENGAGE Læring.
2. Helmenstine, Anne Marie, ph.d. (13. januar 2019). Sublimation Definition (Faseovergang i kemi). Gendannes fra: thoughtco.com
3. Sheila Morrissey. (2019). Hvad er sublimering i kemi? - Definition, proces og eksempler. Undersøgelse. Gendannes fra: study.com
4. Chris P. Schaller, ph.d. (Sf). Sublimation. Gendannes fra: medarbejdere.csbsju.edu
5. Sean Wilson. (6. oktober 2013). Isolering af koffein fra teblader via sur base-væske-væskeekstraktion. Gendannes fra: edspace.american.edu
6. JE Taylor og co. Frinters. (1867). Den farmaceutiske dagbog og transaktioner, bind 9. Gendannes fra: books.google.co.ve
7. University of Toronto Scarborough. (Sf). Sublimation. Gendannes fra: utsc.utoronto.ca
8. IARC-arbejdsgruppen for evaluering af kræftfremkaldende risiko for mennesker. (1991). Kaffe, te, Mate, Methylxanthines og Methylglyoxal. Lyon (FR): International agentur for kræftforskning. (IARC-monografier om evaluering af kræftfremkaldende risici for mennesker, nr. 51.) Theobromine. Gendannes fra: ncbi.nlm.nih.gov
9. C. Pan et al. (1992). Bestemmelse af sublimeringstryk af en fast opløsning (C60 / C70). Gendannes fra: pubs.acs.org
10. Det åbne universitet. (27. september 2007). At tage koffeinet ud af te. Gendannes fra: open.edu
11. Jackie Vlahos. (12. oktober 2018). Hvad er sublimeringsudskrivning? - Udskrivningsterminologi 101. Gendannes fra: printi.com