Примеры десублимация: привидите 2 примера сублимации и 2 примера десублимации (по физике) — inakhan.ru

Содержание

СУБЛИМАЦИЯ И ДЕСУБЛИМАЦИЯ • Большая российская энциклопедия

В книжной версии
Том 31. Москва, 2016, стр. 361
Скопировать библиографическую ссылку:

Авторы: Э. Г. Раков

СУБЛИМА́ЦИЯ И ДЕСУБЛИМА́ЦИЯ, переход вещества из твёрдого состояния в газообразное и обратно без образования расплава при изменении темп-ры. Термин «сублимация» (от лат. sublimo – возносить) эквивалентен возгонке. С. и д. относятся к фазовым переходам 1-го рода и сопровождаются тепловыми эффектами: поглощением теплоты при сублимации и выделением при десублимации. Оба процесса протекают при темп-рах и давлениях ниже тех, что соответствуют тройной точке рассматриваемого вещества. Десублимация может осуществляться на холодной поверхности или при смешении паров вещества с более холодным газом, при расширении некоторых сжатых газов (образование твёрдого диоксида углерода при работе огнетушителей).

Процессы С. и д. происходят в естеств. условиях, применяются в лабораторной практике и в пром-сти. Напр., образование снега, инея, морозных узоров на оконных стёклах является десублимацией атмосферной влаги при охлаждении её паров ниже 0 °С, испарение намёрзшего льда и выпавшего снега при темп-рах ниже 0 °С – сублимацией. В пром-сти С. и д. используют для выделения веществ из газовых потоков (напр., фталевого ангидрида, гексафторида урана), очистки веществ, сублимац. сушки (напр., пищевых продуктов), тепловой защиты ЛА при сверхзвуковых скоростях полёта, нанесения защитных и функциональных покрытий при изготовлении приборов и др.

Что такое сублимация в физике? Примеры

Наверняка, каждый человек не раз сталкивался с понятием сублимации в физике. В школах этой теме всегда посвящают несколько уроков, а в высших учебных заведениях, направленных на более глубокое изучение точных наук, ей уделяют особое внимание. Итак, в статье вы узнаете, что такое сублимация и десублимация в физике.

Общее понятие

Сублимация в физике — это процесс перехода вещества из твердого состояние в газообразное, минуя при этом жидкое. По-другому она называется взгонкой вещества. Этому процессу сопутствует поглощение энергии (в физике эта энергия имеет название «теплота сублимации»). Процесс является очень важным и имеет широкое применение в экспериментальной физике.

Десублимация — это, напротив, процесс перехода вещества из газообразного в твердое состояние. Еще одно название данного процесса — «депозиция». Она является полностью противоположной сублимации. При депозиции энергия выделяется, а не поглощается, причем в очень больших количествах. Десублимация также является очень важной, однако намного сложнее привести пример ее целенаправленного использования человеком, особенно в быту.

Описание процесса

Катализаторами сублимации в физике может служить почти все, что угодно. Иногда вещества сублимируются (так называется этот самый процесс в физике), когда достигают определенной температуры. Как правило, речь идет о температуре выше средней, однако есть некоторые исключения, когда вещества «взгоняются» при отрицательных значениях.

Иногда катализатором этого процесса может являться кислород. В таких случаях вещество будет переходить в газообразное вещество при контакте с воздухом. Кстати говоря, такой прием зачастую используется режиссерами в фантастических фильмах. Здорово, не правда ли?!

Для десублимации катализаторы ровным счетом аналогичные, однако нужно уловить одну закономерность: все параметры, за исключением некоторых особых химических реакций, будут с отрицательным знаком. То есть, если при сублимации основная масса процессов происходит при положительных температурах, то при депозиции, напротив, будут фигурировать низкие.

Стоит также отметить, что переход происходит последовательно. Каждому промежутку времени соответствует свой его перехода.

Многие ученые даже разделяют его на стадии, но этого можно и не делать. Применим это он к взгонке, так и к обратному ей процессу. Именно это позволяет физикам контролировать процесс и использовать его даже в быту.

Примеры

Существует множество примеров сублимации в физике, однако и примеров обратного ей процесса тоже довольно много. Стоит рассмотреть обе категории.

Итак, примеры взгонки:

Сухой лед. Наверное, это самый распространенный пример процесса. Наверняка, каждый хоть раз видел или держал в его руках. Одно время сухой лед был крайне популярным предметом для съемок видео на «Ютубе». Почти каждый человек видел хотя бы одно такое видео. Стоит отметить, что лед используется не только в развлекательных целях. Он также имеет довольно широкое применение в быту.
Высыхание белья на морозе. Абсолютно каждая хозяйка зимой вывешивает белье на мороз. Казалось бы, оно должно вернуться застывшим, однако возвращается полностью сухим. Связано это с тем, что произошла сублимация молекул воды. Это самый наглядный пример применения сублимации в физике.

Самое время перейти к депозиции. Целесообразно рассмотреть примеры:

Иней. Это самый наглядный пример десублимации в природе, с которым связывался абсолютно каждый. Происходит процесс при крайне резком похолодании и слишком быстром прохождении точки росы. Такое явление широко распространено. Увидеть иней можно поздней осенью и зимой. Наиболее хорошо различим он в октябре-ноябре, когда снега еще совсем немного.
Узор на окнах зимой. Да, оказывается именно десублимация создает нашу новогоднюю атмосферу. Замысловатые узоры возникают из-за огромнейшей разницы между температурами на улице и в помещении.

Для чего она нужна

Процесс сублимации, помимо того, что он часто встречается в природе, нашел широкое распространение в бытовых вопросах. Обусловлено это удобством, а также малой токсичностью вещей, склонных к этому процессу. Итак, вот несколько примеров ее использования в быту:

Сушка белья. Как было сказано выше, молекулы воды просто выветриваются, минуя одно из агрегатных состояний. Такой способ сушки до сих пор остается чуть ли не самым популярным.
Принтеры цветной печати. Твердые цветные частицы краски сразу переходят в газообразное состояние под воздействием давления и температуры. Несмотря на то, что такой способ уходит в прошлое, кое-где он распространен и в наше время.
Средства от моли и ароматические пластинки. Нередко какой-то из этих предметов можно найти в шкафу. Такие пластинки не просто растворяются, как многие думают, а переходят в состояние газа и переносят запах.

Помимо этого, сублимация широко используется в разнообразных физических опытах. Интересно отметить, что в химии способность веществ к сублимации нередко является основополагающей причиной качественной реакции.

Где еще встречается этот термин

Термин «сублимация» можно встретить не только в физике и химии. Также он уместен и в психологии. В этой науке его расшифровка совсем иная: это способ «выпустить пар», кардинально изменив свой вид деятельности.

Также термин используется в стези печати. В этой сфере деятельности определение меняется: сублимационная печать — это один из способов переноса изображения на любую поверхность с помощью краски, которая проходит процесс взгонки. Проще говоря, это один из способов печати на любой поверхности.

Заключение

В заключении данной статьи следует заметить, что сублимация, даже несмотря на то, что ее понятие встречается в самых разных сферах деятельности общества, в первую очередь остается физическим термином. Именно оттуда, как говорится, «растут ноги». Внимательно вчитайтесь в определение сублимации в физике, а потом сравните его со всеми остальными расшифровками. Таким образом, вы увидите, что термины схожи по своему значению. Дело в том, что каждый из них адаптирован под ту или иную сферу деятельности, о которой идет речь.

Лекция «Сублимация и десублимация. Плавление и кристализация»

Лекция № 15

Плавление и кристаллизация. Понятие о фазе вещества. Сублимация и десублимация.

Кристаллизация – это переход вещества в кристаллическое состояние из жидкого, или газообразного, или аморфного состояния.

Кристаллизация является фазовым переходом, происходит с выделением тепла, но при постоянной температуре. Примеры кристаллизации: замерзание воды (переход из жидкой фазы в кристаллическую), образование инея (переход из газообразной фазы в кристаллическую).

Плавление кристаллического вещества – это переход из кристаллической фазы в жидкую.

Процесс плавления кристаллического вещества происходит с поглощением тепла, но температура остается постоянной, пока плавление не завершится. Пример плавления кристаллического вещества – таяние льда. Смесь снега и льда сохраняет температуру 0° С, пока весь лед не растает.

Фазовые переходы на диаграмме температуры и давления

Лед, вода, пар – классический пример трех агрегатных состояний вещества. Не всегда вещества демонстрируют такие же «правильные» фазовые переходы. Например, углекислый газ замерзает и переходит в кристаллическую фазу при температуре -56,6°С, минуя жидкую фазу. При нагревании твердый диоксид углерода не плавится, а испаряется, переходя сразу в газообразное состояние. Но при более высоких температурах и высоком давлении возможен переход диоксида углерода в жидкое состояние, а при дальнейшем охлаждении жидкой фазы происходит кристаллизация.

Фазовые переходы между агрегатными состояниями того или иного вещества изображаются на p-t диаграмме (по оси абсцисс откладывается температура, по оси ординат – давление). Диаграмма фазовых переходов лед-вода-пар показана для условий, когда лед находится не в воздушной среде, а в замкнутом объеме, где из газов присутствует только водяной пар.
По диаграммам можно проследить, что при повышении давления вода замерзает при более низких температурах; диоксид углерода, наоборот, имеет прямую зависимость температуры кристаллизации от давления.

Кристаллизация и затвердевание: в чем разница?

Твердые вещества могут не быть кристаллическими. Например, стекло и стеклоподобные аморфные вещества постепенно затвердевают при остывании; у них нет явно выраженной точки фазового перехода. Плавление стекла тоже происходит в некотором диапазоне температур, зависящем от химического состава и наличия примесей.
Отличие кристаллизации от затвердевания – в наличии фазового перехода, во время которого сохраняется постоянная температура:

если тепло не подводить, то жидкая и твердая фазы будут оставаться в равновесии;
если тепло поступает, то кристаллы будут плавиться, при сохранении температуры фазового перехода;
если тепло отводить, то происходит рост кристаллов, температура фазового перехода сохраняется, пока вся жидкая фаза не перейдет в кристаллическую.

Например, смесь воды со льдом в жаркий день сохраняет нулевую температуру, пока весь лед не растает. Поступающее тепло увеличивает внутреннюю энергию за счет приобретения молекулами дополнительных степеней свободы, но температура сохраняется прежняя до того, как лед полностью растает.

Фазовый переход в твердом веществе между двумя кристаллическими состояниями

Иначе ведет себя углерод. У него несколько фазовых переходов. Из жидкой формы, при отводе тепла, он переходит в кристаллическую фазу – графит; при высоком давлении более 120 000 атм. жидкий углерод кристаллизуется в алмаз.

Кроме того, есть фазовый переход между двумя твердыми кристаллическими фазами: графитом и алмазом.

На рисунке красной линией показана диаграмма фазового перехода между алмазом и графитом. Температура фазового перехода зависит от давления, процессы, происходящие в твердом теле, аналогичны кристаллизации воды: если тепло подводить, то алмаз переходит в графит; если тепло отводить при соответствующем высоком давлении, то происходит переход, кристаллизация графита в алмаз.
Можно видеть, что переходы между алмазом и графитом совершаются при высоких температурах и давлениях, а при нормальном давлении и температуре алмаза вроде бы и не должно быть. Действительно, при низком давлении графит нельзя превратить в алмаз. Но если алмаз образовался под воздействием высокого давления, при охлаждении и уменьшении давления он сохраняет свою структуру: это метастабильное состояние. Действительно, из всех кристаллов алмаз самый нестойкий: при нагревании до 1400°С он превращается в графит – устойчивую при нормальном давлении фазу.

Кристаллизация жидких кристаллов

Есть вещества, имеющие несколько кристаллических фаз в твердом состоянии; но есть целый класс веществ, имеющих несколько фазовых переходов в жидком состоянии: это вещества, раствор или расплав которых образует жидкие кристаллы.

Жидкие кристаллы имеют для нас важнейшее значение. Живые ткани построены из органических молекул, частично упорядоченных; то есть все живые существа состоят из жидких кристаллов.
Жидкие кристаллы – это частично упорядоченные двумерные или одномерные структуры. Они стабильны в узком диапазоне температур, являются промежуточным состоянием между кристаллической и жидкой фазами. Переход от трехмерной кристаллической решетки к двумерной или одномерной структуре происходит при температуре фазового перехода; после того, как весь образец перейдет в жидкокристаллическое состояние, температура начинает повышаться, и повышается до значения, соответствующего следующему фазовому переходу. В конце концов частично упорядоченная структура переходит в жидкую фазу, при температуре соответствующего фазового перехода.

Сублимация и десублимация.

Процесс перехода твёрдых тел в газообразное состояние, минуя жидкую стадию, называют сублимацией, или возгонкой.

Испарение происходит и в твёрдых телах. Мы видим, как постепенно высыхает на морозе замёрзшее, покрытое льдом бельё. Мы ощущаем запах, образующийся при испарении твёрдого вещества мыла. То есть твердое тело превращается в пар.

Сублимация

ТВ. ТЕЛО ПАР

Десублимация

Иногда вещество может перейти из газообразного состояния сразу в твёрдое, минуя жидкую стадию. Такой процесс называется десублимацией.

Десублимация — это переход из газообразного состояния сразу в твердое.

Ледяные узоры, которые появляются на стёклах в мороз, и есть пример десублимации. При заморозках почва покрывается инеем — тонкими кристалликами льда, в которые превратились водяные пары из воздуха.

Десублимация

ПАР ТВ.ТЕЛО

Десублимация — Справочник химика 21

Процесс сублимации (непосредственного испарения твердого вещества) и обратный ему процесс десублимации находят пример нение в различных производствах. [c.183]

Г . Оборудование для процессов сублимации и десублимации [c.183]

Переход газа в жидкое и кристаллическое состояния называется конденсацией. Иногда процесс перехода газа в жидкость называют сжижением, а в кристалл — десублимацией. Переход [c.11]

Эксперименты по определению скорости вторичного зародышеобразования проводились авторами на системе хлористый аммоний— вода в трубчатой ячейке. Схема установки для ведения процесса десублимации хлорида аммония представлена на рис. 3.21. Основным элементом установки является стеклянная ячейка 1, сделанная в виде трубы длиной 70 см и диаметром 7 см. По высоте стеклянной ячейки расположен ряд пробоотборников (через 7,5 см). В верхнюю часть стеклянной трубы подаются газообразные реагенты (через два отвода подавались газообразные аммиак и хлористый водород). Химическая реакция, протекающая по [c.317]

V—S — десублимация, осаждение из парообразной фазы [c.329]

На рис. 178 показан десублиматор периодического действия, используемый в производстве фталевого и малеинового ангидрида. Аппарат представляет прямоугольную камеру с полукруглой крышкой и корытообразным днищем. Теплообменные поверхности изготовлены в виде прямоугольных секций с оребренными трубками. В каждой секции — четыре ряда трубок, всего устанавливается 5—7 секций. Подача теплоагента производится через коллекторы на торцовой поверхности секций. Так как десублиматоры связаны с непрерывно действующей контактной системой, то устанавливают батарею аппаратов, часть из которых работает на десублимацию, а в части производится выплавка. [c.185]

Оба примера относились к процессам фазовых превращений (кристаллизация — плавление, парообразование — конденсация, сублимация — десублимация, полиморфные изменения). А они характеризуются тем, что обе фазы могут сосуществовать, т. е. находиться в равновесии. Это значит, что путем сколь угодно малого изменения температуры и (или) давления можно осуществить соответствующий сдвиг равновесия. Так, подвод небольшого количества тепла к системе, состоящей из кипящей воды и сухого насыщенного пара, приводит к смещению равновесия в процессе парообразования в одну сторону, небольшое сжатие — в противоположную. [c.37]

Наиболее простым и распространенным является способ десублимации из парогазовой смеси (ПГС) на охлаждаемых поверхностях, на которых и выделяется кристаллический продукт [91, 92]. Десублиматоры такого типа применяются для выделения фталевого [c.234]

В процессах десублимации часть кристаллов оседает на внутренних [c.235]

Представленный на рис. 2.21 десублиматор работает в режиме фонтанирования. Для охлаждения слоя используется змеевик 2. Через трубу о в десублиматор вводится исходная ПГС вместе с твердыми частицами. Скорость подачи ПГС регулируют таким образом, чтобы твердые частицы в зоне ядра поднимались чуть выше змеевика 2. Поднимающиеся частицы, достигнув некоторой высоты, перемещаются в кольцевую зону между ядром и стенкой аппарата. По мере роста частиц слоя (так как они обтекаются охлажденным газом и газ в зоне змеевика пересыщен) они под действием сил тяжести опускаются, одна их часть выводится из аппарата через разгрузочное устройство 4, другая часть подается шнеком на рецикл. Из существующей практики известно, что режим работы аппарата с фонтанирующим слоем более устойчив, чем режим работы аппарата с псевдоожиженным слоем. Поэтому привели выше лишь математическую модель процесса десублимации в аппарате фонтанирующего слоя. [c.240]

Информация, представленная в патентной литературе и опубликованная в статьях по вопросам исследования и конструктивного оформления процессов объемной кристаллизации, ограниченна и в основном дана для случаев, когда пересыщение в системе создается в результате смешения ПГС с хладоагентом. Публикации по химической объемной десублимации представлены в основном работами по исследованию кинетики [114—117]. [c.240]

Суровцев В. В. Исследование процесса десублимации из парогазовых смесей в псевдоожиженном слое инертного теплоносителя (на примере фталевого ангидрида). М. МИХМ, 1975. 15 с. [c.246]

Процессы I и.У называются конденсацией или более конкретно процесс I называется сжижением, а процес V — десублимацией (или депозицией). Обратные им переходы называются II — парообразованием (или испарением, если парообразование идет только поверхности жидкости) и [c.88]

Переход вещества из жидкого состояния в газообразное называется парообразованием, а в частном случае, когда парообразование происходит только с поверхности жидкости, процесс называется испарением. Аналогичный переход из твердого состояния в газообразное принято называть возгонкой или сублимацией. Обратные процессы перехода называются сжижением при переходе газа в жидкое состояние и десублимацией — при переходе его в твердое состояние. В обоих случаях их называют также конденсацией пара. (В соответствии с этим твердое и жидкое состояния часто объединяют общим термином конденсированные состояний.) Переход из твердого состояния в жидкое называется плавлением, а обратный процесс — отвердеванием (или замерзанием, если оно происходит при невысокой температуре). Переход из одной модификации твердого состояния в другую называется полиморфным превращением или просто переходом. [c.91]

Уравнение (VII, 2) по смыслу сделанных допущений может применяться только для расчетов процессов парообразования (конденсации) и сублимации (десублимации). [c.187]

Иногда в физике термином сублимация обозначают обратный процесс — процесс V — десублимацию. [c.88]

Переход вещества из газообразного или жидкого в твердое состояние в результате десублимации или кристаллизации, естественно, приводит вначале к образованию более рыхлых структур, которые с течением времени перестраиваются в более плотные, чему способствуют понижение температуры и повышение давления. В связи с этим было установлено эмпирическое правило твердое вещество образуется (или выделяется) в виде модификации, которая химически наиболее активна. Действительно, при рыхлой упаковке координационные числа частиц малы, вследствие чего они менее насыщены связями, и более активно участвуют в химиче- [c.96]

Переход вещества из газового или жидкого в твердое состояние в результате десублимации или кристаллизации, естественно, приводит вначале к образованию более рыхлых структур, которые с течением времени перестраиваются в более плотные, чему способствуют понижение температуры и повышение давления. В связи с этим было установлено эмпи- [c.124]

V—L — конденсация, для которых характерны явления метастабильности. Во всех этих переходах образование новой фазы происходит через возникновение ее трехмерных зародышей и неизбежно связано с увеличением границы раздела, а следовательно, и с возрастанием энергии системы. Трехмерным зародышем называется микрообразование новой фазы с размерами, обеспечивающими установление равновесия между ним и окружающей средой, т. е. старой фазой, внутри которой оно возникает. При переходах Si->S2, L S и V->S трехмерный зародыш — это зародыш твердой фазы, возникший в результате соответствующих превращений прежней твердой Si (рекристаллизация, появление нового твердого химического вещества), жидкой L (кристаллизация, выпадение осадка) или газообразной V (десублимация) фаз. При переходах L- V и V- -l. это зародыши пара — пузырьки (кипение) или зародыши >кидкости — капли (конденсация). [c.329]

В некоторых технологических процессах применяются, в частности, методы выделения сублимирующихся веществ из разбавленных парогазовых смесей находит применение также метод сублимационной очистки термонестойких веществ, состоящий из последовательно проводимых процессов сублимации и последующей десублимации целевого продукта, применяют также сублимационную сушку термонестойких продуктов. [c.183]

Весьма перспективно применение для данного процесса аппаратов с псевдоожиженным слоем, так как теплообменные поверхности в псевдоожиженном слое не зарастают кристаллами и процесс можно вести в непрерывном режиме. Процесс десублимации в псевдоожиженном слое может быть осуществлен в двух вариантах -в псевдоожиженном слое самого десублимирующегося продукта (в данном Ьлучае избыток продукта, образующийся В аппарате, перетекает через переливной порог) или в псевдоожиженном слое инертного материала с полным выносом продукта из слоя и последующим выделением его из газового потока. [c.186]
К конденсационным методам относятся кристаллизация, десублимация, конденсация. Диспергационные методы подразделяются на самопроизвольное (например, самоэмульгирование битумов» ) и несамопроизвольное диспергирование (например, измельчение, распыление, барботаж и т.п.). Подробно указанные методы рассматриваются в курсах коллоидной химии, в частности, в [41]. Отметим лишь, что в отношении лиофобных систем, частным случаем которых являются эмульсии битума в воде, самопроизвольное диспергирование исключено» , потому что создание в них дисперсной фазы возможно лишь путем затраты некоторой работы.Изготовле-ние битумных эмульсий основано на общих методах получения коллоидных систем путем диспергирования битумов в специальных устройствах» . [c.91]

К диффузионным процессам, широко распространенным в проц1 ссах получения продуктов тонкой химии, относятся дистилляция н ректификация, жидкостная и твердофазная экстракция, лристаллизация, абсорбция, адсорбция и нх разновидности, мембранные процессы разделения (обратный осмос, микро-фильграция и ультрафильтрация), сублимация и десублимация, сушка и др. [c.17]

Когда объемная десублимация протекает в аппаратах с мешалками, то для описания процесса десублимации в аппаратах смешения можно пользоваться математической моделью процесса кристаллизации в аппаратах типа MSMPR (см. выше). [c.242]

Испарение и конденсация. Любое вещество в жидком или кристаллическом состоянии подвергается испарению, т. е. переходу в газовое состояние. Этот переход, будучи эндотермичным, осуществляется самопроизвольно, поскольку он сопровождается увеличением энтропии системы. Скорость процесса испарения, очевидно, про-порниональна концентрации молекул вещества в жидкой фазе поэтому процесс испарения идет с некоторой постоянной скоростью при определенной температуре. То же относится и к скорости процесса испарения вещества в кристаллическом состоянии. Очевидно, что в процессе испарения или сублимации концентрация молекул вещества в жидкой или твердой фазе не изменяется уменьшается только общее количество вещества, составляющего жидкую или твердую фазу. Что касается газовой фазы, то если процесс испарения или сублимации происходит в замкнутой системе, концентрация молекул испаряющегося вещества в газовой фазе непрерывно возрастает. По мере возрастания концентрации вещества в газовой фазе возникают условия для протекания процесса, обратного испарению, — конденсации (слэкзотермического процесса конденсации, очевидно, пропорциональна концентрации молекул вещества в газовой фазе поэтому процесс конденсации в замкнутой системе идет со все возрастающей скоростью. Когда скорость процесса конденсации становится равной постоянной скорости процесса испарения, очевидно, наступает равновесие между газовой и жидкой (твердой) фазами, т. е. фазовое равновесие, которое характеризуется постоянством концентраций вещества не только в конденсированной, но и в га- [c.98]

Наиболее простыми аппаратами для выделения и улавливания фталевого ангидрида являются конденсаторы объемного типа. Такш конденсаторы представляют собой круглые или овальные полые ящики (рис. 265) из стали толщиной 3 мм, верхняя крышка крепится на болтах. В конденсаторах пропсхотнт два процесса охлаждение контактных газов до температуры ниже точки росы и осаждение кристаллов фталевого ангидрида, выделившихся в процессе десублимации. Выпавшие кристаллы выгружают через нижний люк аппарата. Для охлаждения контактных газов до возможно более низкой температуры конденсационные агрегаты монтируют из нескольких последовательно установленных аппаратов. [c.442]

Совместно с И.Н.Дороховым и Э.М.Ко и>цовой получена и научно обоснована структура универсальной движущей силы массообменных процессов в гетерофазньпс ФХС, которая учитывает разность потенциалов Планка, энтальпийную и механическую состав шющие, а также составляющую, связанную с поверхностной энергией системы. Получены конкретные выражения движущих сил процессов абсорбции, ректификации, экстракции, кристаллизации, растворения, сушки, сублимации и десублимации установлена общность структуры их движущих сил, для ряда исследуемых процессов количественно вскрыто влияние градиентов поверхностного натяжения на интенсивность массопередачи. [c.12]

Переход вещества из жидкого состояния в газообразное называется парообразованием, из твердого в газообразное — сг/ближа-цией и из твердого в жидкое — плавлением. Обратные процессы перехода соответственно носят название сжижения, десублимации и отвердевания. Все эти процессы, как правило, сопровождаются [c.11]

Процессы I и V называются конденсацией или более конкретно процесс I называется сжижением, а процесс V — десублимацией (или депозицией). Обратные им переходы называются П — парообразованием (или испарением, если парообразование идет только с поверхности жидкости) и VI — возгонкой (или сублимацией ) процесс III — кристаллизацией (иногда — отвердеванием) или замерзанием (для невысоких температур), обратный переход — IV — является плавлением. [c.113]

Молекулы жидких и твердых тел при любой темпеч ратуре могут переходить в газообразную фазу. Пере ход жидкости в газообразное состояние называется испарением, обратный переход вещества из газового состояния в жидкое — конденсация. Переход вещества из твердого состояния в газообразное является сублимацией, обратный процесс — десублимацией. Возможен переход вещества из твердого состояния в жидкое плавление) и из жидкого в твердое кристаллизация). Все эти процессы, при которых вещества без изменения химического состава переходят из одного агрегатного состояния в другое, называются фазовыми переходами. [c.51]

Физическая и коллоидная химия (1988) — [ c.8 ]

Аналитическая химия. Кн.2 (1990) — [ c.0 ]

Химический энциклопедический словарь (1983) — [ c.272 , c.286 , c.549 ]

Процессы и аппараты химической технологии Часть 2 (2002) — [ c.293 , c.294 ]

Химия Краткий словарь (2002) — [ c.93 ]

Большой энциклопедический словарь Химия изд.2 (1998) — [ c.272 , c.286 , c.549 ]

Краткий курс физической химии Изд5 (1978) — [ c.91 ]

Основы химической термодинамики и кинетики химических реакций (1981) — [ c.105 ]

Химическая термодинамика Издание 2 (1953) — [ c.189 , c.192 ]

Теоретические основы общей химии (1978) — [ c.93 ]

Краткий курс физической химии Издание 3 (1963) — [ c.87 ]

Процессы и аппараты химической технологии Часть 2 (1995) — [ c.293 , c.294 ]

Сублимация примеры — Справочник химика 21

Теплотами фазовых превращений называют тепловые эффекты полиморфных переходов, плавления, испарения и сублимации. Полиморфные переходы, т. е. процессы превращения одних кристаллических форм вещества в другие в последовательности возрастания температуры могут быть двух типов экзотермические (моно-тропные)—необратимые, односторонне осуществимые, и эндотермические (энантиотропные)—обратимые, двусторонне осуществимые. Примерами полиморфизма могут служить переходы серого олова в белое или моноклинной серы в ромбическую. Процессы плавления, сублимации и испарения во всех случаях являются эндотермическими (в направлении возрастания температуры). С повышением температуры теплота парообразования любого вещества уменьшается и при критической температуре обращается в нуль. Фазовые превращения при условии постоянства давления осуществляются при строго определенной температуре. [c.22]

Сублимацией называют процесс перехода тела из твердого состояния в парообразное. Количество затраченного при этом тепла называют теплотой сублимации. Примером использования этого процесса для охлаждения может служить твердая углекислота (сухой лед). С помощью плавления и сублимации нельзя осуществлять непрерывное охлаждение одним и тем же количеством рабочего тела, так как оно, отняв тепло от ох- [c.4]

В первых четырех разделах этой главы рассматривается термодинамика фазовых превращений. В некоторых случаях преподаватель может не рассматривать подробно критическую точку или фазовые диаграммы, но все курсы должны включать материал по теплотам плавления, сублимации и испарению, а также по температурам кипения и давлению пара над жидкостью. Если решено включить в курс фазовые диаграммы, следует тщательно пояснить примеры, приведенные в учебнике. [c.579]

С частным случаем такого равновесия мы уже познакомились на примере равновесия вода — пар [уравнение (310)].-К равновесиям такого же рода можно отнести системы твердая фаза — расплав, твердая фаза — пар (сублимация), а также-равновесие между модификациями одного и того же соединения, например фазовый переход между ромбической и моноклинной серой. Равновесие между жидкостью и паром в координатах р — Т можно изобразить графически, исследуя зависимость равновесного давления пара над жидкостью от температуры. Если диаграмму р — Т расширить и поместить там зависимость температуры плавления от давления и давления пара от температуры сублимации, то получим диаграмму состояния рассмат]риваемого вещества (рис. Б.25). Ход всех этих кривых на р — Г-диаграмме определяется общим термодинамическим уравнением, известным как уравнение Клаузиуса — Клапейрона [его можно вывести из уравнения (276) и условия равновесия ёд = 0 вывод здесь не приводится] [c.275]

Выше на примере воды мы показали, что можно рассчитать теплоты испарения, плавления и сублимации. Процесс сублимации можно осуществить последовательно через две стадии плавлен,ие и испарение. Следовательно, в соответствии с законом Гесса справедливо равенство [c.57]

Установлена зависимость поверхностной энергии твердых тел от поверхностного натяжения их расплавов, теплоты испарения, сублимации, плавления и плотности [76, 77]. В качестве примера можно привести зависимость [c.58]

При Р кристаллического состояния непосредственно в газообразное (в точке Л), т. е. сублимация. Лля подавляющего большинства веществ Ро 1 атм (примером может служить двуокись углерода), нагревание кристаллов при Р = 1 атм вызовет их сублимацию. [c.238]

При замерзании воды, попавшей в трещины породы, происходит существенное увеличение объема, и внутри породы развиваются очень большие давления, которые и разрушают ее. Из этого примера видно, что, кроме химических реакций, в некоторых процессах играют роль превращения, которые не сопровождаются изменением состава. Такие превращения называются фазовыми. К ним относятся плавление, испарение, сублимация, а также полиморфные превращения, среди которых отметим превращение углерода в виде графита в алмаз. Это превращение имеет важное промышленное значение. [c.48]

Соединения с водородными связями. Среди сил невалентного взаимодействия большое значение имеет водородная связь, образованная взаимодействием положительно поляризованного атома водорода и отрицательно поляризованными атомами (чаще кислородом), которые могут входить в состав разных или одинаковых молекул. В молекулярных соединениях с водородной связью атомы водорода имеют координационное число, равное двум. Примерами соединений с водородными связями служат вода и лед. Количественной мерой прочности водородной связи в кристаллах льда можно считать энергию сублимации [c.356]

Дробную кристаллизацию применяют при синтезе органических препаратов в тех случаях, когда смесь твердых веществ нельзя разделить путем простой кристаллизации, разгонки, экстракции или сублимации. Одним из примеров ее применения является разделение о-, м- и п-произ-водных бензола. Как правило, дробную кристаллизацию применяют, когда вещества, входящие в состав смеси, обладают близкими химическими свойствами. [c.106]

Методы расчета на основе аддитивных схем были разработаны на базе анализа энтальпийных характеристик для обширного ассортимента органических соединений с использованием энтальпий образования в твердом жидком и газообразном состояниях, включая энтальпии фазовых переходов — испарения и сублимации fl, 3, 73-78]. В качестве примера в табл. 7.9 приведены величины групповых вкладов в энтальпию образования углеводородов и кислородсодержащих соединений согласно данным [1, 73, 74]. [c.333]

Предельным можно считать такой случай, когда кристалл в целом удерживается очень прочными ковалентными связями примером может служить алмаз с температурой сублимации 4347 °С при 1 атм и с еще более высокой температурой плавления. [c.249]

Пример 9.2. Теплота сублимации аммиака равна 29 кДж-моль- . Воспользовавшись информацией, полученной в примере 9,.1, рассчитайте энергию водородных связей и аммиаке. [c.253]

Классический пример очистки сублимацией — очистка иода. Действительно, наиболее удобным и эффективным методом очистки иода от примесей является возгонка, нередко проводимая в сочетании с фильтрацией газообразного иода через обогреваемые или химически модифицированные (например, пропитанные различными реагентами) фильтры. При этом можно снизить содержание примесей до 1-10 % при влажности очищенного иода не более 110 % (по массе). [c.72]

Следующие примеры иллюстрируют фракционированную вакуумную сублимацию. 1 -оксиантрахинон (0,200 г) дал 0,165 г сублимата спустя 0,33 часа при 130° и давлении 9р. То же весовое количество 2-оксиантрахинона дало лишь 0,063 г сублимата спустя 24 часа при той же температуре и давлении. Следовательно, если держать смесь двух изомеров при 100° и 10 [а, собранный и выдержанный сублимат будет состоять в основном из 1-оксисоединения [84]. Затем поднимают температуру сублимируемого вещества до 180°, и в этом случае сублимат будет состоять в основном из 2-изомера. Разделение значительно более четкое, нежели при фракционированной перекристаллизации из растворителя. Подобным же образом салол легко и почти количественно выделяется из 50%-ной смеси с фенацетином вначале сублимируют первый продукт при 35° и И в течение 2 час., а затем второй продукт при 120°, 13 [1. и в течение 0,25 часа. [c.539]

Пример У-9 [2]. Вычислить теплоту сублимации бензола при температуре 0°С с помощью формулы (У-42). Постоянные для бензола Гкр = 562,6°К, Ркр = 48,6 ат 7 п = 352,2° К пл=2350 кал моль, Гпл 278,5 К. [c.188]

Весьма плодотворным оказалось применение масс-спектрометрического метода при измерении давлений паров веществ в конденсированном состоянии. В отличие от обычных методов измерения давления паров масс-спектрометрический метод позволяет определять молекулярный состав продуктов испарения и получать данные, характеризующие каждый компонент насыщенного пара. Можно привести большое число примеров, когда именно масс-спектрометрический метод позволил выяснить состав паров и найти правильные значения теплот сублимации. При проведении таких исследований измеряется зависимость интенсивности ионного тока данного компонента пара от температуры. Поскольку интенсивность ионного тока пропорциональна давлению, теплота сублимации данного компонента пара (или теплота реакции между газообразными веществами, если были измерены интенсивности соответствующих ионных токов) может быть вычислена по уравнению (IV. 14). Более точные значения тепловых эффектов могут быть получены при помощи уравнения (IV. 15), однако для такого расчета необходимы значения парциальных давлений, для вычисления которых нужна оценка поперечных сечений ионизации атомов и молекул. [c.157]

На рис. 4.1 видно, что при давлении, большем Ро. нагревание твердого вещества приводит к его плавлению (например, при Р1 плавление происходит в точке ). После того как все вещество расплавится, дальнейшее повышение давления приводит к повышению соответствующих температур кипения (например, при давлении Р] кипение жидкости происходит в точке е при температуре Тх). При давлении, меньшем Ро (например, при Рг), нагревание твердого вещества приводит к переходу из кристаллического состояния непосредственно в газообразное (в точке g), т.е. к сублимации. Для большинства веществ Ро -Рнасыщ.паров И нагревание кристаллов приводит к их сублимации — примерами таких веществ являются иод и сухой лед — твердый диоксид углерода. [c.72]

Кро.ме того, у многих кристаллов осуществляются слабые связи, подобные межмолекулярным связям в жидкостях. Такие кристаллы имеют низкие температуры плавления и сублимации. Примером может служпть кристалл СО2 (рис. 31, з). Кристаллические решетки с таким типом связи называются молекулярным и. Кроме типичных случаев, широко распространены различные комбинации указанных четырех типов связе( нонных, атомных, металлических и межмолекулярных (ваидерваальсо-1 , х) связей. [c.56]

Изменение энтальпии А// может быть найдено не только для химических реакций, но и для других процессов, в частности для фазовых переходов. Фаза — однородная, т. е. имеющая одинако вые свойства во всех своих точках, часть системы, отделенная от других частей поверхностями раздела. Например, в растворе с осадком одного соединения имеются две фазы твердая — осадок н жидкая — раствор. Понятие фазы пе следуст смешивать с поня-тнем о веществе. В приведенном примере раствор может состоять из многнх веществ, ио это одна фаза. Фазовыми переходами называют превращения одной фaз ы в другую. К фазовым переходам относятся такие процессы, как плавление, испарение, возгонка и обратные процессы — затвердевание, конденсация, сублимация, а также переход кристаллического вещества в другую форму. [c.164]

В [10] показано, что фуллерены можно сублимировать в вакууме при температуре около 400 С и осадить на холодном стекле. Однако примеры выделения фуллеренов из твердых углеродных фуллеренсодержащих полупродуктов путем сублимации авторам обзора не известны. [c.37]

Однокомпонентные диаграммы состояния. Сублимация, плавление и испарение. Примером однокомпонентной системы может служить любое простое вещество, а также химическое соединение, обладающее строго определенным составом во всех трех агрегатных состояниях, которые могут находиться в равновесии друг с другом попарно либо все вместе в зависимости от параметров состояния. Полагая наличие только одной кристаллической фазы, можно представить существование трех двухфазных и одного трехфазного равновесия для однокомпонентной системы. Обозначив твердое, жидкое и газообразное состояния соответственно S, L и V, можем указанные равновесия записать в следующей форме [c.264]

Оба примера относились к процессам фазовых превращ,е-ний (кристаллизация — плавление, парообразование—конденсация, сублимация — десублимацня, полиморфные изменения). А они характеризуются тем, что обе фазы могут сосуществовать, т. е. находиться в равновесии. Это значит, что путем сколь угодно малого изменения температуры и (или) давления можно осуществить соответствующий сдвиг равновесия. Так, подвод небольшого количества теплоты к системе, состоящей из кипящей воды и сухого насыщенного пара, приводит к смещению равновесия в процессе парообразования в одну сторону, небольшое сжатие— в противоположную. А5фп колеблются в довольно широких пределах — от небольших величин (порядка 0,1 э. е.) для превращения веществ из аморфного состояния в кристаллическое до десятков единиц для сублимации, причем очевидно [c.47]

Критерий положения имитаторов перед центральным и последним элементами серии не следует подвергать сомнению, так как он совери№нно твердо установлен для Сг перед Мп и для Си перед 2п, как перед последним Зк-элементом. Не следует забывать н об имитации галогенами электронных оболочек N6, Аг, Кг и Хе как последних в ряду р-элементов. Другим примером чрезмерно произвольного толкования деления элементов по группам является причисление урана к VI группе и помещение его в число гомологов Сг, Мо и Л/. Не говоря уже о целом ряде коренных отличий в свойствах (например, ход энергий сублимации простых тел), уран по строению электронной оболочки своего атома является 5/-элементом и гомологом неодима повышенная валентность присуща ему по сравнению с кайносимметриком N(1 и подобна тому, что наблюдается при сравнении NFз и РР5. [c.115]

Пример 9.1. Теплота сублимации льда (образования паров воды) равна 51 кДж- моль- . Соответствующие значения для СН4, НгЗе, ОеН4, НгТе и 5пН4 равны 8, 22, 17, 28 и 21 йДж-моль- . [c.253]

В неорганическом анализе дистилляционными методами отделяют мышьяк, сурьму и олово в виде галогенидов, хром — в виде Сг02СЬ, осмий и рутений — в виде тетраоксидов. При определении кремния в силикатах его отделяют в виде 51р4. Серу в форме сульфитных и сульфидных ионов обычно выделяют в виде ЗО2 и Н2З после подкисления анализируемого раствора. Галогены можно отогнать из водного раствора в виде свободных элементов (часто после селективного окисления) и галогеноводородов. Из трудно-плавящихся веществ примеси металлов можно выделить в элементарном виде нагреванием при высокой температуре. Наоборот, в легколетучих веществах, (например, кислотах) содержание металлов определяют после полного или частичного отделения основного вещества дистилляцией. Примером использования рассматриваемых методов для очистки веществ служит дистилляция воды — стандартная операция в практике аналитических лабораторий. Методом сублимации можно хорошо очистить иод или некоторые органические соединения (например, 8-гидроксихинолин). [c.80]

Решение. Чтобы получить ожидаемое значение вклада вандерваальсова притяжения в величину теплоты сублимации аммиака, примем линейное изменение теплоты сублимации, обусловленной вандерваальсовым притяжением, в изоэлек-тронном ряду СН4, ЫЙз, НаО. Отсюда значение для ЫНз будет равно (8-1-11 )/2= 10 кДж-моль , если использовать значения щля СН4 и Н2О, приведенные и рассчитанные в примере 9.1. Таким образом, энергия водородной связи в аммиаке составляет 29— 10=19 кДж-1Моль на молекулу ЫНз. Аммиак имеет три водородных атома (доноров водородной связи), но только одну пару электронов — акцептора протонов водородной связи. Электронная пара образует три равных примерно /з N—Н—Ы водородных связи, каждая с энергией /з = 6 кДж-моль . Значение 19 кДж-моль составляет максимальную энергию N— Н-«Ы водородной связи, [c.253]

Осн. достоинство — большая эффективность разделения (как правило, для систем твердое тело — газ она всегда выше, чем для систем твердое тело — жидкость) недостаток — значительно большие по сравнению с фракционными кристаллизацией и плавлением затраты энергии. Примеры применения очистка от примесей промежут. продуктов в произ-вах красителей (антрахинона, бензантрона, 2-метилантрахинона и др.), очистка терефталевой н бензойной к-т (фракционная десублимация). По аналогии с противоточной Кристаллизацией (см. ниже) пep neкtнв O использование Противоточной сублимации с непрерывным массообменом между кристаллами и паровой фазой (напр., разделение систем 2г—НГ, антрацен-карбазол, очистка А1С1з). [c.527]

Перемещение твердых вёщести в высоковакуумных системах за счет сублимации подчиняется тем же физико-химическим принципам, что и перегонка некоторые полезные примеры приведены ниже, т. е. образование метели чистого фосфорного ангидрида. [c.32]

Дисперсные красители для полиэфирного волокна не должны сублимировать при 190—220 °С. Это достигается введением С1, Вг, ОН, ОК (К — арил), ЗОгННг и Других полярных групп, обычно в положении 2 антрахинона, и увеличением молекулярной массы красителя. Однако значительное накопление полярных групп и большое увеличение молекулярной массы ухудшает способность красителей проникать в полиэфирное волокно. При изысканиях красителей, устойчивых к сублимации, нужно найти решение, позволяющее получать красители, обладающие хорошими красящими свойствами. В качестве примера дисперсных красителей, пригодных для крашения полиэфирного волокна, отметим Дисперсный розовый 2С полиэфирный (10). Его получают нагреванием 1-ами-но-2,4-дибромантрахинона с фенолом в щелочной среде. При этом сначала более подвижный атом брома в положении 4 замещается на гидроксигруппы, затем менее подвижный (в положении 2) обменивается на остаток фенола [c.381]

Предыдущие примеры сублимации были приведены для иллюстрации различных устройств и способов работы. К ним следует добавить несколько других, проведенных большей частью с целью анализа. Примеры прямой сублимации веществ из сырого натурального продукта следующие выделение кофеина из сухих кофейных или чайных листьев, феруловой кислоты из асафетии, сантонина из артемизии, гентизина из корня горечавки, гидрастина из Hydrastis Ryzoma (растение) и коричной кислоты из бензоина с Суматры [264, 265]. Кантаридин может быть сублимирован из сухого порошка шпанских мушек или из измельченной американской шпанской мушки [266], особенно после смачивания хлороформом с добавкой достаточного количества соляной кислоты для того, чтобы придать материалу соответствующую кислотность. Сублиматы, полученные из гликозидов, состоят обычно из аглюконов если гликозиды смочить минеральной кислотой до сублимации, то сублиматы обычно представляют собой аглюконы. Это применяется часто как быстрое простое средство идентификации гликозидов[267, 268]. [c.538]

Справедливость атом-атомпого подхода к расчету взаимодействия сложных молекул и предположение об аддитивности этих взаимодействий по атомам к настоящему времени достаточно надежно показана на примере вычисления свойств органических молекулярных кристаллов. Методом атом-атомных потенциалов вычислены в хорошем согласии с опытом теплоты сублимации ряда кристаллов углеводородов [5, 6]. Для метана теория и опыт дают 2,4 ккал молъ, а соответствующие числа для адаман-тана—15,5 и 12,7, для бензола — 10,5 и 10,0, для нафталина —16,5 и 16,7, для антрацена — 21,7 и 22,6 ккал моль. [c.56]

Рассмотрим прежде всего вопрос об определении теплоты диссоциации СО, СК, N2 и теплоты сублимации углерода. Первые определения этого рода были произведены в работе Зельдовича и Ратнера [51 на примере детонации в смесях дициана с кислородом, особенно подходящих в этом отношении ввиду того,что нри достигаемых здесь температурах (до 6000° К) оказываются в значительной мере диссоциированными даже такие прочные двухатомные молекулы, как N2. [c.319]

ДЕСУБЛИМАЦИЯ — это… Что такое ДЕСУБЛИМАЦИЯ?

десублимация — десублимация … Орфографический словарь-справочник

Десублимация — (Депозиция) физический процесс перехода вещества из газообразного состояния в твёрдое, минуя жидкое. Примером десублимации является появление ледяных узоров на оконных стёклах в зимнее время и такие атмосферные явления, как иней и изморозь … Википедия

ДЕСУБЛИМАЦИЯ — (от лат. de… приставка, означающая отсутствие, отмену, устранение чего либо, и фр. sublimation сублимация) англ. dissubltmation; нем. Desublimation. 1, Во фрейдизме обратное перенерение сублимированной инстинктивной энергии на первоначальные… … Энциклопедия социологии

десублимация — Фазовый переход вещества из газообразного состояния в кристаллическое. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 103. Термодинамика. Академия наук СССР. Комитет научно технической терминологии. 1984 г.] Тематики термодинамика EN desublimation DE… … Справочник технического переводчика

Десублимация — (от лат. de снижение, отмена, удаление + sublimare возносить; англ. desublima tion) процесс, обратный сублимации … Энциклопедия права

десублимация — desublimacija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. desublimation; solidensing vok. Desublimation, f; Solidensieren, n rus. десублимация, f pranc. désublimation, f … Fizikos terminų žodynas

десублимация — ж. 1. Процесс перехода вещества из газообразного состояния в твёрдое, минуя жидкое. Ant: сублимация I 2. Результат такого действия. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

десублимация — десублим ация, и … Русский орфографический словарь

Десублимация — (от лат. de снижение, отмена, удаление + sublimare возносить; англ. desublima tion) процесс, обратный сублимации … Большой юридический словарь

десублимация — (1 ж), Р., Д., Пр. десублима/ции … Орфографический словарь русского языка

Презентация по физике «Агрегатные состояния вещества»

Агрегатные состояния вещества

Выполнил : Буралкин Я.А.

Агрегатные состояния вещества

Все вещества могут находиться в трёх состояниях (это зависит от температуры и давления):

твёрдое
жидкое
газообразное

В газах при атмосферном давлении расстояния между молекулами много больше размера самих молекул. В связи с этим притяжение молекул газа мало. В жидкостях и твердых телах, плотность которых во много раз больше плотности газа, молекулы расположены ближе друг к другу.

Газообразное

Жидкое

Твёрдое

Вещество — вода

Молекулы одного и того же вещества в твёрдом, жидком и газообразном состоянии ничем не отличаются друг от друга.

Особенности агрегатного состояния вещества

Твёрдое тело

сохраняет объём и форму
частицы расположены в определённом порядке
трудно меняет объём и форму

Жидкость

сохраняет объём
легко меняет форму
объём изменить трудно

Газ

занимает весь предоставленный ему объём
не имеет собственной формы
не имеет постоянного объёма

Переход вещества из одного агрегатного состояния в другое широко используют в практике. В металлургии, например, плавят металлы, чтобы получить из них сплавы: сталь, бронзу и другие. Пар, полученный из воды при её нагревании, используют на электростанциях в паровых турбинах и для других технических целей.

В природе изменение агрегатных состояний происходит в широких масштабах. С поверхности океанов, морей, рек и озёр испаряется вода, а при охлаждении водяного пара образуются облака, роса, туман или снег. Реки и озера зимой замерзают, а весной снег и лёд тают.

Переходы из одного агрегатного состояния в другое

плавление

парообразование

Твёрдое тело

Жидкое тело

Газообразное тело

-Q

конденсация

отвердевание

Плавление – переход вещества из твёрдого состояния в жидкое.

Температура плавления вещества – температура, при которой вещество плавится.

Отвердевание (кристаллизация) – переход вещества из жидкого состояния в твёрдое.

Температура отвердевания (кристаллизации) вещества – температура, при которой вещество отвердевает(кристаллизуется).

Сублимация

Сублимация ( возго́нка ) — переход вещества из твёрдого состояния сразу в газообразное, минуя жидкое. Примеры сублимации:

Кристаллы йода

Кристаллический йод

Пары йода

Кристаллы йода

Использование сублимации

Сублимированный кофе

Сублимационный принтер

Сублимированные ягоды

Десублимация

Обратный процесс сублимации называется десублимацией. Примеры десублимации:

Изморозь

Иней

Ледяные узоры на стекле

« Для Знаек» Плазма

Плазма — частично или полностью ионизованный газ, образованный из нейтральных атомов (или молекул) и заряженных частиц (ионов и электронов). Важнейшей особенностью плазмы является ее квазинейтральность. «Квазинейтральность» означает, что сумарный эл. заряд плазмы приблизительно равен нулю, несмотря на наличие заряженных частиц.

«Ионизированный» означает, что от значительной части атомов и молекул отделен хотя бы один электрон.

Использование плазмы.

Люминесцентные лампы

Дуговая сварка

Плазменная панель

Солнце – это плазма

Разница между осаждением и сублимацией

Обновлено 10 февраля 2020 г.

Рити Гупта

Рецензент: Lana Bandoim, B.S.

Хотя часто считается, что испаряются только жидкости, твердые частицы тоже испаряются!

Сублимация — это процесс, при котором молекулы переходят непосредственно из твердой фазы в паровую или газовую фазу.

Осаждение — это процесс, при котором молекулы переходят непосредственно из газовой фазы в твердую.Химия осаждения происходит, когда молекулы оседают из газовой фазы в твердую фазу.

TL; DR (слишком долго; не читал)

Сублимация и осаждение — противоположные процессы. Сублимация — это когда вещество переходит из твердого тела в газ, а осаждение — это когда вещество переходит из газа в твердое тело.

Химия сублимации и осаждения — примеры фазовых превращений . Вы, наверное, уже видели изменение фазы раньше. Когда вы кипятите воду для приготовления макарон с сыром, вода начинает пар.Это испарение, или переход жидкой фазы воды в паровую фазу.

Твердый CO ₂, который иногда называют сухим льдом, переходит прямо из твердого вещества в газ при комнатной температуре. Это еще один пример изменения фазы, а именно: сублимация.

Изменения энергии сопровождаются фазовыми изменениями

Еще раз взгляните на кипящую воду для макарон с сыром. Вы добавляете энергию к жидкой воде, чтобы она сменила фазу. Когда вы это делаете, вода переходит из более упорядоченной фазы (жидкость) в менее упорядоченную фазу (пар).Таким образом, энергия требуется всякий раз, когда фаза переходит в менее упорядоченное состояние.

Почему это? Необходимо преодолеть силы притяжения, удерживающие молекулы вместе. Единственный способ сделать это — добавить энергию до тех пор, пока молекулы не перестанут оставаться вместе.

Это означает, что плавление, испарение и сублимация — это все эндотермические процессы . Они требуют добавления энергии или тепла.

Обратные процессы (замораживание, конденсация и осаждение) — это экзотермические процессы .Это означает, что они выделяют тепло. Вы, наверное, испытали это, если подобрались слишком близко к пару. Пар горячий, потому что при прикосновении к нему он сразу конденсируется и выделяет тепло!

Молярная теплота сублимации

Молекулы в твердом теле удерживаются вместе гораздо прочнее, чем в жидкости. По этой причине давление пара твердого тела (да, твердые тела тоже имеют давление пара!) Ниже, чем у жидкости.

Молярная теплота сублимации — это энергия, необходимая для возгонки одного моля твердого вещества.Это сумма молярной теплоты плавления и испарения. Молярная теплота плавления — это энергия, необходимая для плавления одного моля твердого тела, а молярная теплота испарения — это энергия, необходимая для испарения одного моля жидкости:

Фазовые диаграммы

Фазовые диаграммы показывают соотношение между твердым телом, жидкая и паровая фаза соединения. Он суммирует условия, при которых вещество существует в твердом, жидком или газообразном состоянии.

Например, кривая между твердой и паровой фазами показывает, как давление пара изменяется с температурой.Точка пересечения всех трех кривых называется тройной точкой. Это единственное условие, при котором все три фазы могут находиться в равновесии друг с другом.

Фазовые диаграммы помогают предсказать поведение вещества при определенной температуре и давлении.

Примеры сублимации и осаждения

Самый известный пример сублимации — сухой лед. Конечно, сухой лед на самом деле не лед, это замороженный CO ₂. CO ₂ возгоняется при комнатной температуре.

Другие примеры включают освежители воздуха. Твердое вещество в освежителе воздуха может сублимироваться, чтобы в комнате было приятно пахнуть. Нафталин, из которого делают шарики моли, — еще один пример сублимации с запахом. Он быстро сублимируется, а запах отпугивает моль.

Другой пример — лекарства. Часто на бутылках с лекарствами написано, что вы должны хранить их в прохладном месте или при комнатной температуре. Это связано с тем, что существует вероятность того, что некоторые из задействованных компонентов могут сублимироваться, если они будут слишком сильно нагреты.

Один из примеров отложения газа в твердое тело, с которым вы, возможно, знакомы, — это образование инея. Когда на улице ниже нуля, становится настолько холодно, что любой водяной пар переходит прямо из паровой фазы в твердую фазу. Вот почему утром первым делом видишь мороз!

Десублимация — обзор | Темы ScienceDirect

3.2.4 Модернизация криогенного биогаза

Технологии криогенной переработки биогаза можно разделить на две основные группы, в зависимости от того, разрешено ли образование твердого CO ₂ или нет.В первом случае удаление CO ₂ обычно осуществляется десублимацией, которая может происходить на должным образом спроектированных поверхностях теплообменника (как в процессе Cryo Pur [118]), в криогенных слоях насадки (процесс CPB) [119] или в распылительные башни, в то время как последняя группа полагается на низкотемпературные технологии, в основном используемые для очистки природного газа с высоким содержанием CO ₂ (более 10 моль%) и основанные на перегонке, как в процессе Райана-Холмса [120] и процесс низкотемпературной дистилляции с двойным давлением DCCD ^TM [121,122].Отдельным случаем является процесс CFZ ^TM [123], состоящий из дистилляционной колонны, где отверждение допускается в специальной секции, не блокируя работу колонны.

Наиболее энергосберегающие криогенные процессы — это процессы, основанные на дистилляции, и, в частности, процесс низкотемпературной дистилляции с двойным давлением, DCCD ^TM [124,125]. Однако технологии криогенного разделения, основанные на перегонке, еще не используются в коммерческих целях для повышения качества биогаза [126].Далее приводится краткое описание каждой технологии.

Процесс Cryo Pur — это интегрированный процесс очистки, повышения качества биогаза и сжижения биометана. CO ₂ замораживается при прохождении газа через теплообменник (температуры от -90 до -120 ° C), что позволяет достичь уровня чистоты метана, необходимого для сжижения, , т. Е. , снижение содержания CO ₂ содержание в газе ниже 0,3% [127]. Как сообщается в литературе [128], «Интегрированный каскад смешанного хладагента» используется для обеспечения требуемого режима охлаждения.Технология Cryo Pur была выбрана в 2013 году для проекта «БиоГНВал», и была создана демонстрационная установка. Первый коммерческий контракт был подписан в 2016 году на установку мощностью 300 нм ³ биогаза, которая будет запущена в середине 2017 года в Северной Ирландии. Другой блок с большей производительностью, , т. Е. 500 Нм, ³ / ч биогаза, планировалось построить в 2018 году в Дуэ Мета, Анже, Франция [127,129].

Блок обработки GPP® [130] состоит из ступени сжатия и нескольких ступеней очистки для удаления воды, сероводорода, галогенов, силоксанов и других нежелательных компонентов.После стадий очистки разные сосуды при разных температурах позволяют удалять CO ₂ путем конденсации и затвердевания (описание того, как происходит затвердевание внутри сосуда, в литературе отсутствует). После повторного сжатия до 48 бар биогаз перетекает в емкость при -95 ° C, где CO ₂ удаляется дальше. Затем в процессе GPP® Plus очищенный биогаз испаряется, что позволяет удалить азот и кислород из биогаза и получить LBM с> 99.Чистота 5% [131]. Два завода LBM (оба в Швеции) использовались для производства LBM на основе этой технологии, но оба столкнулись с рядом проблем [131]. В настоящее время есть только один демонстрационный завод меньшего размера, расположенный недалеко от штаб-квартиры компании [126].

CryoSep [132,133] — это процесс, используемый компанией Biofrigas, Швеция, для модернизации и сжижения сырого газа до LBM на одном и том же заводе. В литературе единственная информация о процессе модернизации заключается в том, что он является криогенным и способен очищать биогаз до биометана с чистотой 99%.

В процессе низкотемпературной дистилляции с двойным давлением DCCD ^TM секция очистки состоит из двух установок дистилляции: первая, работающая при высоком давлении (50 бар), служит секцией отпарки, а вторая — при низком давлении. давление (40 бар) служит в качестве секции обогащения. Чтобы избежать затвердевания CO ₂, газообразный верхний погон колонны высокого давления (или ее часть), который обогащен легчайшим компонентом природного газа, нагревается выше точки росы при рабочем давлении колонна низкого давления.Затем, перед его поступлением в колонну, давление потока снижают, избегая возникновения твердого осаждения. Поток добываемого газа в верхней части секции дистилляции низкого давления представляет собой метан со спецификацией чистоты, необходимой для входа в линию сжижения. В отличие от традиционных технологий облагораживания [66], кубовый продукт из ректификационной колонны высокого давления представляет собой поток жидкого CO ₂ под высоким давлением. В настоящее время пилотная установка находится в эксплуатации в Пьяченце в Италии [122].Что касается требований к энергии, несколько холодильных циклов были изучены в литературе [134] и сравнивались на основе их коэффициента производительности (COP).

В процессе Райана-Холмса используется тот факт, что добавление более тяжелого углеводорода, обычно n -бутана, в верхней части дистилляционной колонны снижает температуру точки равновесия SLV, тем самым предотвращая образование твердого CO ₂. Требуется дополнительная колонна для регенерации n -бутана, что увеличивает эксплуатационные расходы и капитальные затраты [135].

Для краткости только схемы процессов GPP® и DCCD ^TM, как примеры методов, основанных на десублимации и криогенной дистилляции, соответственно, показаны на рис. 7 и 8 соответственно.

Рис. 7. Блок-схема процесса GPP® (любезно предоставлена GPP®) [130].

Рис. 8. Блок-схема процесса DCCD ^TM [123].

Поскольку применение криогенных технологий для повышения качества биогаза все еще находится на начальной стадии, и часто имеется очень мало информации о предлагаемой технологии, их сравнение пока невозможно.Однако в предыдущей литературной работе [136] представлены результаты энергетического сравнения некоторых из упомянутых выше технологий (а именно, процесса Райана-Холмса, процесса DCCD ^TM и процесса антисублимации) для оценки их энергетических характеристик. по отношению к обычной очистке амином, на основе подхода «чистый эквивалент метана». Оказалось, что низкотемпературные технологии, в частности, на основе дистилляции, работают лучше, чем традиционные.В последние годы стали свидетелями развития гибридных технологий, которые пытаются использовать преимущества различных технологий модернизации [137].

Pentair [138] выпустила на рынок гибридный процесс, сочетающий мембраны и криогенную технологию. Более подробная информация о технологической схеме недоступна.

Terracastus Technologies владеет лицензией на процесс CO ₂ Wash® [71], сочетание криогенных и традиционных технологий, разработанный американской компанией Acrion’s Technologies.Поток неочищенного газа очищается потоком жидкого диоксида углерода, который эффективно поглощает примеси, такие как силоксаны, галогенированные соединения и неметановые органические соединения («промывка CO ₂»). CO ₂, присутствующий в очищенном газе, ~ 25%, и любой существующий O ₂ затем разделяются с помощью процесса мембранной обработки [70,107].

В таблице 4 перечислены новые технологии криогенного разделения для повышения качества биогаза. Он включает информацию о стадии разработки каждой технологии, изобретателе и месте, где она разрабатывается.Характеристики этих технологий также приведены в Таблице 4.

Таблица 4. Технологии криогенного разделения для повышения качества биогаза, доступные в настоящее время.

Процессы	Текущая стадия разработки	Inventor	Методы разделения	Рабочие условия (сообщаются только для криогенной секции)
Cryo Pur [118,127,129]	, коммерческое предприятие	Puro Франция (2001)	CO ₂ десублимация	T = от −90 до −120 ° C P = атмосферное давление (CO ₂ инея) и 4–6 бар (CO ₂ твердое плавление)
GPP® [130,131]	Демонстрационная установка	Gastreatment Services, Нидерланды (2007)	CO ₂ десублимация	T = от −50 до −95 ° C P = 26 бар
CryoSep [132,133]	Опытная установка	Biofrigas, Швеция (2017)	Нет информации	Нет информации
Криогенный уплотненный слой [119]	Моделирование 901 80	Технологический университет Эйндховена, Нидерланды (2012)	CO ₂ десублимация	T = −110 ° C P = 5 бар (десублимация CO ₂) и 1 бар (регенерация слоя)
DCCD ^TM [121,122]	Пилотная установка	Миланский политехнический институт, Италия (2014)	Дистилляция	T = от -74 до -88 ° C P = 50 бар (секция отпарки) и 40 бар (секция обогащения)
Райан Холмс [135,140]	Завод по производству природного газа	Koch Process Systems, Inc., Вестборо, штат Массачусетс, США (1979)	Дистилляция	T = от −128 до −106 ° F при 500 psia с n -бутаном в качестве азеотропного газа
Pentair Haffmans [138]	Коммерческое предприятие	Pentair Haffmans, Нидерланды	Проницаемость мембран и разжижение CO ₂	T = −24 ° C P = 17,5 бар
CO ₂ Wash [70,71,107]	Коммерческое предприятие	Terracastus Technologies Acrion’s Technologies	Обработка жидким CO ₂ и мембранами	Нет информации

Процессы криогенной обработки биогаза — это новые технологии с большим потенциалом, хотя они все еще находятся в стадии разработки, и лишь несколько установок работают в промышленных масштабах [100,131 ].Они производят поток метана высокой чистоты при низкой температуре; поэтому они являются синергетическими с производством LBM [25,111,127,131,139] и также подходят для этого применения, поскольку может быть получен биометан высокой степени очистки. Другое общее преимущество криогенной обработки состоит в том, что не требуется дополнительной жидкости, и очень чистый CO ₂ производится в виде жидкости [19].

20 примеров химической сублимации и особенности

Примерно Примеры сублимации Химия — это процессы, в которых задействованы вода, углекислый газ, йод, мышьяк или сера.

Сублимация — это процесс прямого перехода из твердого состояния в газообразное без прохождения через жидкую фазу. Это эндотермический фазовый переход, который происходит при температурах и давлениях ниже тройной точки вещества, температуры и давления, в которых сосуществуют три фазы (Сублимация (химия), 2008).

Рисунок 1: фазовая диаграмма диоксида углерода.

При данной температуре большинство соединений и химических элементов могут обладать одним из трех различных состояний вещества при разных давлениях.В этих случаях для перехода из твердого состояния в газообразное требуется промежуточное жидкое состояние.

При температурах ниже тройной точки снижение давления приведет к фазовому переходу непосредственно из твердого состояния в газообразное. Кроме того, при давлениях ниже давления тройной точки повышение температуры приведет к превращению твердого вещества в газ без прохождения через область жидкости (Boundless, S.F.).

Для некоторых веществ, таких как уголь и мышьяк, сублимация намного проще, чем испарение.Это связано с тем, что давление их тройной точки очень велико, и их трудно получить в виде жидкостей.

Процесс сублимации требует дополнительной энергии; Это эндотермическое изменение. Энтальпия сублимации (теплота сублимации) может быть рассчитана как сумма энтальпии плавления и энтальпии испарения.

Противоположный процесс, когда газ претерпевает фазовый переход в твердой форме, называется осаждением или десублимацией (Anne Marie Helmenstine, 2016).

20 примеров сублимации

1- Двуокись углерода

Сухой лед — это твердый диоксид углерода. При комнатной температуре и давлении он превращается в пары углекислого газа (рис. 2).

Может использоваться для создания особого дымчатого или призрачного эффекта. Из-за своей относительной безопасности сухой лед является лучшим выбором для демонстрации в классе.

Рисунок 2: Сухой лед или твердый диоксид углерода.

2- Вода

В особых условиях замороженная вода (лед) может обходить жидкую фазу и возгоняться в воздух.Увидеть сублимацию льда сложно, но результаты можно увидеть.

Южная поверхность Эвереста имеет идеальные условия для сублимации снега: низкие температуры, интенсивный солнечный свет, низкая относительная влажность и сухой ветер (VanBuren, S.F.).

3-йод

Йод при температуре 100 ° C сублимируется из твердого вещества в токсичный пурпурный газ. Это используется в судебной медицине для снятия отпечатков пальцев.

4-мышьяк

При 615 ° C мышьяк возгоняется.Это представляет опасность, учитывая токсичность элемента.

5- Сера

Это соединение возгоняется при температуре от 25 до 50 ° C, вызывая токсичные и удушающие газы (Tucker, 1929).

6- Краски для печати Принтеры

с сухой сублимацией используют процесс сублимации для печати изображений фотографического качества.

Процесс начинается с образования специальных пленок, содержащих твердые пигменты, которые при нагревании сублимируются и затем повторно улавливаются.

Изображения можно печатать на рубашках из полиэстера, алюминиевых или хромированных сосудах или листах (МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СУБЛИМАЦИЯ КРАСКОЙ НА АЛЮМИНИИ, S.F.).

7- Ароматизаторы

Твердые освежители воздуха также сублимируют. Эти соединения обычно представляют собой сложные эфиры, в том числе те, которые висят на унитазе. Таким образом химические вещества попадают прямо в воздух и придают запаху свежести.

8- Нафталин

Восстановленное изображение с сайта «Домашние эксперименты».

Нафталиновые шарики сделаны из этого соединения, которое при сублимации отвлекает моль.

9-цинк

Это соединение имеет тенденцию к сублимации при низком давлении.

10- Алюминий

Этот металл сублимируется при температурах выше 1000 ° C для определенных промышленных процессов.

11- Металлургия

Некоторые сплавы очищают сублимационными методами. Таким образом разделяются соединения, входящие в состав сплава, и получаются очищенные продукты.

12-кадмий

Еще одно соединение, сублимирующее при низком давлении. Это особенно проблематично в ситуациях, когда работает высокий вакуум.

13- Графит

Этот материал сублимируется при пропускании сильного тока в высоком вакууме. Эта процедура используется в просвечивающей электронной микроскопии для получения проводящих образцов и получения более высокого разрешения.

14- золото

Золото сублимации используется для изготовления недорогих медалей и «позолоченных» украшений.Он также используется для обработки образцов сканирующей электронной микроскопии.

15- Камфора

При определенной температуре камфора возгоняется, что используется для ее очистки или в лечебных целях.

16-ментол

Ментол очень легко сублимируется. Когда вы смотрите на бутылку с чистым ментолом, вы видите тонкие иголки ментола. Они растут за счет осаждения. Это означает, что твердый ментол сублимируется.

17-антрацен

Это белое твердое вещество, которое легко сублимируется.Этот метод обычно используется для очистки.

18-Бензойная кислота

Это добавка к пище, которая легко сублимируется для очистки (Crampton, 2017).

19-Салициловая кислота

Используется как мазь для снятия температуры, так как легко сублимируется. Этот метод также используется для очистки (Purification of Organic Compounds, S.F.).

20- Космическая сублимация

Явление сублимации наблюдается не только ежедневно или в лаборатории.Астрономы и астрофизики склонны разбираться с этим явлением, обращая свой взор на звезды.

Примерами являются сублимация воды из ядер комет, приближение кометы к Солнцу и сублимация полярных ледяных шапок на Марсе во время марсианского лета (Технологический университет Суинберна, С.Ф.).

Список литературы

Anne Marie Helmenstine, P. (20 июня 2016 г.). Определение сублимации (фазовый переход в химии) .Получено с сайта thinkco.com.
(S.F.). Переход твердой фазы в газовую . Получено с boundless.com.
Крэмптон, Л. (5 мая 2017 г.). Влияние бензойной кислоты, бензоата натрия и бензола на здоровье . Получено с caloriebee.com.
МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СУБЛИМАЦИЯ КРАСКОЙ НА АЛЮМИНИЕ . (С.Ф.). Получено с сайта blazing.com.
Очистка органических соединений . (С.Ф.). Получено от аскиитян.com.
Сублимация (химия) . (2008, 2 апреля). Получено с newworldencyclopedia.org.
Технологический университет Суинберна. (С.Ф.). Сублимация . Получено с сайта astronomy.swin.edu.au.
Такер Р. П. (1929). Заметки о сублимации серы при температуре от 25 ° до 50 ° C. Eng. Chem., 21 (1) , 44-47.
VanBuren, J. (S.F.). Примеры сублимации в реальной жизни . Восстановлено с образования.seattlepi.com.

Сублимация и круговорот воды

• Школа наук о воде ГЛАВНАЯ • Круговорот воды •

Компоненты круговорота воды »Атмосфера · Конденсация · Испарение · Испарение · Пресноводные озера и реки · Поток подземных вод · Хранение подземных вод · Лед и снег · Инфильтрация · Океаны · Осадки · Таяние снегов · Источники · Ручьи · Сублимация · Поверхностный сток

Контейнер, содержащий сухой лед (замороженный углекислый газ), сублимирующий в воздухе.

Кредит: Wikimedia Commons, Лицензия Creative Commons

Сублимация и круговорот воды

Сублимация — это преобразование твердой и газообразной фаз вещества без промежуточной жидкой стадии . Для тех из нас, кто интересуется круговоротом воды, сублимация чаще всего используется для описания процесса превращения снега и льда в водяной пар в воздухе без предварительного растворения в воде. Противоположностью сублимации является «осаждение», когда водяной пар превращается непосредственно в лед — например, снежинки и иней.

Нелегко увидеть, как происходит сублимация, по крайней мере, со льдом. Один из способов увидеть результаты сублимации — повесить мокрую рубашку на улице в морозный день. Со временем лед на рубашке исчезнет. На самом деле, лучший способ визуализировать сублимацию — это вообще не использовать воду, а использовать вместо нее углекислый газ. Если вы не понимаете, о чем я, то посмотрите на эту фотографию сухого льда. «Сухой лед» на самом деле представляет собой твердый замороженный углекислый газ, который сублимируется или превращается в газ при температуре -78.5 ° C (-109,3 ° F). Туман, который вы видите, на самом деле представляет собой смесь холодного углекислого газа и холодного влажного воздуха, который создается, когда сухой лед «тает» … ой, я имею в виду сублиматы. Узнайте больше о сухом льду.

от Mt. Эверест до ветров Чавычи

Снежные горы на западе Канады.

Предоставлено: Рэндольф Феммер, Геологическая служба США. Всеобщее достояние.

Сублимация происходит быстрее при определенных погодных условиях, таких как низкая относительная влажность и сухой ветер.Сублимация также чаще происходит на больших высотах, где давление воздуха меньше, чем на более низких. Также необходима энергия, например, сильный солнечный свет. Если бы мне пришлось выбрать одно место на Земле, где часто происходит сублимация, я бы выбрал южную сторону горы. Эверест. Низкие температуры, сильный ветер, интенсивный солнечный свет, очень низкое давление воздуха — вот рецепт сублимации.

Дэйв Терлоу из обсерватории на горе Вашингтон предлагает хорошее объяснение сублимации в The Weather Notebook:

«У матери-природы есть несколько способов избавиться от свежего снежного покрова.Самым распространенным способом, конечно же, является таяние, которое доставляет каждому удовольствие бродить по слякоти, грязи и воде. Но на западе США есть ветер, называемый чинук, или «снежный пожиратель», который испаряет снег еще до того, как он успеет растаять ».

«Ветры чавычи — западные ветры с Тихого океана, влага которых выжимается, когда проходит над Скалистыми горами. Когда эти ветры спускаются с гор на высокие равнины, они могут быть довольно мягкими и чрезвычайно сухими — до 60 или 70 градусов. градусов Фаренгейта — выше 15 Цельсия — с относительной влажностью 10% или меньше.Воздух настолько сухой, что при попадании на снежный покров замерзшая вода испаряется, переходя прямо со льда в пар и полностью минуя жидкую фазу. Это называется сублимацией, и это обычный способ исчезновения снега на засушливом Западе ».

Невозможно сублимировать без тепла

Без добавления энергии (тепла) в процесс лед не превратился бы в пар. Вот где солнечный свет играет большую роль в мире природы. Вода имеет физическое свойство, называемое «теплотой испарения», то есть количество тепла, необходимое для испарения воды.Если вам нужно точное количество тепла, теплота испарения воды составляет 540 калорий / грамм или 2260 килоджоулей / килограмм. Это намного больше энергии, чем необходимо для преобразования воды в лед (скрытая теплота плавления), которая составляет 80 калорий на грамм. Кроме того, это примерно в пять раз больше энергии, необходимой для нагрева воды от точки замерзания до точки кипения. Таким образом, для сублимации льда в пар требуется энергия, и большая часть энергии требуется в фазе испарения. Кубический сантиметр (1 грамм) воды в форме льда требует 80 калорий для таяния, 100 калорий для повышения температуры кипения и еще 540 калорий для испарения, всего 720 калорий.Сублимация требует таких же затрат энергии, но в обход жидкой фазы.

Источники и дополнительная информация

примеров сублимации в реальной жизни | Education

Если вы забыли кусок сухого льда на кухонном столе, вы можете вернуться и обнаружить, что он бесследно исчез. Обычно, когда вы добавляете тепло твердому веществу, оно растворяется в жидкости, но сублимация — это особый фазовый переход, при котором жидкая фаза полностью пропускается.Кусок замороженной воды, чаще называемый льдом, тает в лужу, но сухой лед пропускает жидкую фазу. Он никогда не «тает», а превращается прямо в газ.

Редкий этап в круговороте воды

В особых условиях замороженная вода — лед — может пропустить жидкую фазу и сублимироваться в воздухе. Трудно увидеть сублимацию льда, но увидеть результаты можно. Влажная тряпка для мытья посуды, застывшая на стирке в морозный день, все еще может высохнуть, потому что лед медленно сублимируется.На западе США дуют ветры чавычи, что означает «Пожиратель снега», потому что, когда дует, он испаряет снег, прежде чем он успеет растаять. На южной стороне Эвереста созданы идеальные условия для сублимации снега: низкие температуры, интенсивный солнечный свет, низкая относительная влажность и сухой ветер.

Специализированные принтеры

Принтеры с сухой сублимацией используют процесс сублимации для печати изображений фотографического качества. Процесс начинается с того, что специальные пленки содержат твердые пигменты, которые при нагревании сублимируются и снова улавливаются бумагой.По мере остывания они снова превращаются в твердое тело, оставляя изображение на бумаге. Поскольку краситель превращается из твердого вещества в газ, а затем снова в твердое состояние, даже не проходя через жидкую фазу, они не так грязны, как чернильные принтеры.

Иногда пахнет сублимацией

Твердые освежители воздуха, в том числе висящие в туалете, все безупречно. Так химические вещества попадают прямо в воздух и придают ему такой свежий запах. Шарики или кристаллы моли сделаны из материала, обычно нафталина, который отгоняет моль.Есть эксперименты, которые можно проводить в лабораторных условиях, в которых материалы нагреваются для ускорения процесса сублимации. Не пытайтесь делать это дома или без надлежащей вентиляции в лабораториях, потому что при более высоких концентрациях химические вещества в этом материале небезопасны для дыхания.

Сухой лед на самом деле не лед

Вероятно, наиболее знакомым примером сублимации является сублимация твердого углекислого газа, которую можно использовать для создания дымного или жуткого специального эффекта.Из-за своей относительной безопасности сухой лед является лучшим выбором для демонстрации в классе. Использование надлежащих мер безопасности, таких как термостойкие перчатки, щипцы и защитные очки. Природный углекислый газ в атмосфере безвреден, но в концентрированном виде он действует как удушающее средство, которое может мешать дыханию. Некоторые отличные демонстрации, которые может выполнить информированный взрослый, включают погружение сухого льда в воду и наблюдение за тем, как пузыри всплывают и лопаются в клубе «дыма», или добавление небольшого количества жидкого мыла и наблюдение за образованием пенистых пузырьков.Вы также можете надеть баллон на колбу и уловить углекислый газ, чтобы баллон взорвался.

Ссылки

Писатель Биография

Имея ученые степени в области биологии и образования, Дженнифер ВанБурен теперь использует свои исследовательские и педагогические навыки в качестве писателя. В течение четырех лет она работала обозревателем в «Austin Family Magazine», а также сообщает о местных предприятиях в журнале «Faces and Places».

7 примеров сублимации в повседневной жизни — StudiousGuy

Большинство вещей, которые мы наблюдаем вокруг себя, обычно существует в трех основных формах или фазах: твердом, жидком и газообразном.Фаза вещества зависит от температуры, то есть при изменении температуры каждый материал меняет свою фазу из одного состояния в другое. Обычно это изменение фазы вещества происходит постепенно, то есть от твердого вещества к жидкости и, в конечном итоге, от жидкости к газу; однако при определенных условиях температуры и давления твердое вещество может непосредственно превращаться в газ. Этот процесс известен как сублимация. Вариация вещества относительно изменений давления и температуры описывается так называемой «фазовой диаграммой».”

Сравнение фазовых диаграмм диоксида углерода (красный) и воды (синий), показывающих точку сублимации диоксида углерода (в центре слева) при 1 атмосфере. При нагревании сухой лед пересекает эту точку по жирной горизонтальной линии от твердой фазы непосредственно к газовой. С другой стороны, вода проходит через жидкую фазу при 1 атмосфере

На фазовой диаграмме «тройная точка» — это уникальная конфигурация температуры и давления, при которой все три фазы вещества могут сосуществовать вместе в тепловом равновесии.Другими словами, это соответствует самому низкому давлению, при котором вещество может существовать как жидкость (промежуточное состояние) для данной температуры. Сублимация происходит, когда давление падает ниже значения тройной точки без какого-либо изменения температуры. Один из способов подумать об этом заключается в том, что если вы хотите наблюдать сублимацию, вам нужно переместить субстанцию ниже тройной точки, снизив давление. Следовательно, если тройная точка вещества находится под высоким давлением, то происходит сублимация, минуя процесс плавления в жидкую фазу.Однако не следует путать сублимацию с превращением твердого тела в газ в результате химической реакции. Например, диссоциация при нагревании твердого хлорида аммония до хлористого водорода и аммиака — это не сублимация, а химическая реакция. Точно так же горение свечей, содержащих парафиновый воск, в углекислый газ и водяной пар тоже не сублимация, а химическая реакция с кислородом. Как правило, сублимация объясняется только изменением физического состояния вещества.Давайте обсудим несколько примеров сублимации в повседневной жизни:

Указатель статей (Нажмите, чтобы перейти)

1. Сухой лед
Двуокись углерода обычно присутствует в нашей окружающей среде в виде газа. Однако он также может существовать в твердой форме как «Сухой лед». В отличие от своего названия, сухой лед не имеет ничего общего с замороженной водой (льдом). Он назван так потому, что напоминает обычный лед и не тает, а испаряется, отсюда и термин «сухой лед». В процессе сублимации он переходит непосредственно из твердого вещества в газ.При давлении ниже 5,13 атм и температуре ниже -56,4 ° C (216,8 K; -69,5 ° F) (тройная точка) CO2 переходит из твердого состояния в газ без промежуточной жидкой формы. Он используется в основном как охлаждающий агент, но также используется в дымовых машинах в театрах для создания драматических эффектов. Интересно, что он обеспечивает более низкую температуру, чем у водяного льда, и не оставляет никаких следов (кроме случайного инея от влаги в атмосфере). Это полезно для хранения замороженных продуктов, когда механическое охлаждение недоступно.Однако не рекомендуется работать с твердым углекислым газом голыми руками, так как он может оставить на коже серьезные обморожения.
2. Круговорот воды
В круговороте воды сублимация чаще всего используется для объяснения процесса превращения снега и льда непосредственно в пары воды без перехода в жидкую фазу. Противоположностью сублимации является «осаждение», когда пары воды превращаются непосредственно в лед, например снежинки и иней. Когда присутствуют погодные условия, такие как низкая относительная влажность и сухой ветер, сублимация происходит быстрее.Это также происходит на больших высотах, где давление воздуха ниже по сравнению с низкими высотами. Также необходима энергия, например резкий или интенсивный солнечный свет, для поддержания температуры на уровне тройной точки. Если бы нужно было выбрать место на Земле, где часто происходит сублимация, Mt. Южная стена Эвереста была бы идеальным выбором. Низкие температуры, сильный ветер, яркое солнце, очень низкое давление воздуха — необходимые условия для сублимации.
3. Нафталиновые шарики
Ежегодно с наступлением лета люди складывают теплую несезонную одежду на хранение до следующей зимы или осени.Каждый раз, когда они это делают, они также кладут к одежде крошечные, но особенно острые нафталиновые шарики, чтобы защитить их от моли. Осенью, когда мы снова достаем эту одежду, мы обнаруживаем, что шары значительно уменьшились в размере, но на одежде нет следов. Это происходит потому, что, как правило, нафталиновые шарики, которые мы используем, сделаны из нафталина, который летом может сублимироваться из твердого вещества в газ при нормальной комнатной температуре. Сильный порядок нафталина предотвращает попадание насекомых на одежду и причинение ей вреда.Однако, поскольку нафталин легко воспламеняется, в современных шариках от нафталина вместо него используется 1,4-дихлорбензол. Более того, 1,4-дихлорбензольные шарики нафталином могут подвергаться сублимации даже при более низкой температуре 21-24 ° C.
4. Сублимационная печать на красителях
Сублимационная печать в настоящее время становится все более популярной. В лучшей графической одежде, домашнем декоре и рекламных дисплеях используется процесс сублимации красителя для получения яркой и долговечной графики.В этом процессе используется наука сублимации, но не в точном смысле, а в противоположном смысле. Тепло и давление применяются к твердому цвету, превращая его в газ в результате эндотермической реакции без прохождения через жидкую фазу. Этот процесс известен как «осаждение» или «десублимация». При сублимационной печати уникальные сублимационные красители переносятся на листы «трансферной» бумаги с помощью жидких гелевых чернил через пьезоэлектрическую печатающую головку. Чернила наносятся на эту бумагу для струйной печати с высоким высвобождением, которая используется на следующем этапе процесса сублимационной печати.После того, как цифровой дизайн напечатан на листах сублимационного переноса, его помещают на термопресс вместе с субстратом, который необходимо сублимировать. Чтобы перенести изображение с бумаги на основу, требуется процесс термического прессования, который представляет собой комбинацию температуры и давления. Термопресс применяет эту особую комбинацию, которая может изменяться в зависимости от подложки, для «переноса» сублимационных красителей на молекулярный уровень в подложку. Наиболее распространенные красители, используемые для сублимации, активируются при 350 ºF.Однако для оптимального цвета обычно рекомендуется диапазон от 380 до 420 ºF. Затем чернила проникают в волокна материала и прочно прикрепляются к нему, что приводит к печати высокой четкости с чрезвычайно сложным уровнем детализации.
5. Криминалистика
Раскрытие преступления никогда не бывает легкой прогулкой. Благодаря научным методам, которые предоставляют конкретные доказательства того, что справедливость восторжествовала. Уголовное расследование включает средства для сбора и анализа вещественных доказательств с места преступления.В современных уголовных расследованиях обычно используются многие современные научные методы, известные под общим названием криминалистика. ДНК — это золотой стандарт для улик. Но часто на месте преступления нет ДНК. Затем можно использовать старомодный анализ отпечатков пальцев. Квалифицированный аналитик может идентифицировать человека по одному хорошему отпечатку, потому что у двух людей нет одинаковых отпечатков пальцев. Когда люди прикасаются к предметам пальцами, они могут оставлять на коже следы кожного сала. Этим маслом нарисуйте узор завитков на пальцах.Один из методов выявления скрытых отпечатков — это испарение йода. При нормальных условиях температуры и давления йод представляет собой твердое кристаллическое вещество с металлическим блеском. Однако он летуч, что означает, что он легко возгоняется. Поэтому, когда его пары обдуваются поверхностью, содержащей отпечатки пальцев, йод может реагировать с жирной кислотой, выделяемой кончиками пальцев, создавая темные цветные отпечатки. Еще один процесс сублимации, который помогает в уголовном расследовании, — это сублимация красителя. Он используется для создания цифровых водяных знаков на документах.Это позволяет судебно-медицинскому эксперту отличить подлинный документ от подделки.
6. Таблетки духов
Все мы знакомы с ароматическими таблетками духов, используемыми для создания приятного аромата в ванной или гардеробе. Они придают вашему дому тонкий и индивидуальный аромат. Они сделаны из 100% органического воска, пропитанного чистыми эфирными маслами, которые повышают их эффективность и делают их долговечными. Срок службы парфюмерной таблетки в зависимости от типа использования составляет 3-6 месяцев.Большинство этих таблеток содержат камфору в качестве основного ароматизатора. Камфора может подвергаться сублимации при комнатной температуре. Следовательно, эти ароматические таблетки со временем уменьшаются в размерах.
7. Аккреция материи в космосе
Время от времени большинство из нас задается вопросом, как возникла эта солнечная система, планеты, кометы, луны и другие небесные объекты. В астрофизике объединение частиц в большой объект за счет гравитационного притяжения большего количества вещества, обычно газообразного, к аккреционному диску, называется аккрецией вещества.Большинство астрономических объектов, таких как галактики, звезды и планеты, образованы процессами аккреции. Планеты образуются в протопланетных дисках из газа и пыли, которые окружают молодые звезды. Было признано, что дрейфующие камешки играют важную роль в сценарии аккреции ядра, вызывая нестабильность потоков или способствуя росту ядер планет. Более того, ледяные покровы летучих видов, таких как вода, кажутся многообещающими участками для этого процесса. На линии водяного льда более высокая поверхностная энергия льда способствует коагуляции, и сублимированный пар может диффундировать наружу по диску и осаждаться на гальке, обеспечивая быстрый рост.
Переход из твердой фазы в газовую
Цель обучения
Обсудите процесс сублимации.
Ключевые моменты
Сублимация — это эндотермический фазовый переход, при котором твердое вещество испаряется в газ.
Твердые вещества, которые сублимируются, имеют такое высокое давление пара, что нагревание приводит к значительному испарению даже до того, как будет достигнута точка плавления.
Энтальпия сублимации (также называемая теплотой сублимации) может быть рассчитана как сумма энтальпии плавления и энтальпии испарения.
Условия
осаждение Фазовый переход, при котором газ превращается в твердое тело без прохождения через промежуточную жидкую фазу. Это обратный процесс сублимации.
Тройная точка В термодинамике тройная точка вещества — это температура и давление, при которых три фазы (газ, жидкость и твердое тело) сосуществуют в термодинамическом равновесии.
сублимация: Процесс преобразования непосредственно из твердой фазы в газообразную, без прохождения через промежуточную жидкую фазу.
Фазовый переход: твердое тело в газ
Сублимация — это процесс преобразования непосредственно из твердой фазы в газообразную, без прохождения через промежуточную жидкую фазу. Это эндотермический фазовый переход, который происходит при температурах и давлениях ниже тройной точки вещества (температуры и давления, при которых сосуществуют все три фазы) на его фазовой диаграмме.
При данной температуре большинство химических соединений и элементов могут обладать одним из трех различных состояний вещества при разном давлении.В этих случаях для перехода из твердого состояния в газообразное требуется промежуточное жидкое состояние. Но при температурах ниже тройной точки снижение давления приведет к фазовому переходу непосредственно из твердого состояния в газообразное. Кроме того, при давлениях ниже давления тройной точки повышение температуры приведет к превращению твердого вещества в газ без прохождения через область жидкости.
Фазовая диаграмма чистого вещества Обратите внимание на тройную точку вещества.При температурах и давлениях ниже значений тройной точки может происходить фазовый переход между твердой и газовой фазами.
Для некоторых веществ, таких как углерод и мышьяк, сублимация намного проще, чем испарение. Это связано с тем, что давление их тройной точки очень велико, и их трудно получить в виде жидкостей. Твердое вещество имеет такое высокое давление пара, что нагревание приводит к значительному прямому испарению даже до того, как будет достигнута точка плавления.
Процесс сублимации требует дополнительной энергии и, следовательно, является эндотермическим изменением.Энтальпия сублимации (также называемая теплотой сублимации) может быть рассчитана как сумма энтальпии плавления и энтальпии испарения.
Обратный процесс сублимации — это осаждение (т.е. превращение газа в твердое вещество). Например, твердый йод I ₂ легко сублимируется при температуре около 100 ° C. Даже лед имеет измеримое давление пара вблизи точки замерзания, о чем свидетельствует тенденция снега к испарению в холодную сухую погоду. Есть и другие твердые вещества, давление пара которых превышает давление пара жидкости до того, как может произойти плавление.Такие вещества возвышенны; распространенным примером является твердый диоксид углерода (сухой лед) при атмосферном давлении 1 атм.
Dry Ice Твердая двуокись углерода (известная как «сухой лед») сублимируется в воздухе.
Показать источники
Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета.

СУБЛИМАЦИЯ И ДЕСУБЛИМАЦИЯ • Большая российская энциклопедия

Что такое сублимация в физике? Примеры

Общее понятие

Описание процесса

Примеры

Для чего она нужна

Где еще встречается этот термин

Заключение

Лекция «Сублимация и десублимация. Плавление и кристализация»

Десублимация — Справочник химика 21

Сублимация примеры — Справочник химика 21

ДЕСУБЛИМАЦИЯ — это… Что такое ДЕСУБЛИМАЦИЯ?

Презентация по физике «Агрегатные состояния вещества»

Разница между осаждением и сублимацией

TL; DR (слишком долго; не читал)

Изменения энергии сопровождаются фазовыми изменениями

Молярная теплота сублимации

Фазовые диаграммы

Примеры сублимации и осаждения

Десублимация — обзор | Темы ScienceDirect

3.2.4 Модернизация криогенного биогаза

20 примеров химической сублимации и особенности

Сублимация и круговорот воды

Сублимация и круговорот воды

от Mt. Эверест до ветров Чавычи

Невозможно сублимировать без тепла

примеров сублимации в реальной жизни | Education

Редкий этап в круговороте воды

Специализированные принтеры

Иногда пахнет сублимацией

Сухой лед на самом деле не лед

7 примеров сублимации в повседневной жизни — StudiousGuy

Переход из твердой фазы в газовую

Цель обучения

Ключевые моменты

Условия

Фазовый переход: твердое тело в газ

Добавить комментарий Отменить ответ