20 PRIMJERI KEMIJSKOG SUBLIMACIJE I KARAKTERISTIKE - KEMIJA - 2026

Neki primjeri kemijske sublimacije su procesi kroz koje prolaze voda, ugljični dioksid, jod, arsen ili sumpor. Kod njih je izravna promjena faze iz krute u plinsku bez prethodnog prijelaza u tekuću fazu.

Klasični primjeri sublimacije su uspostavljeni suhim ledom (slika na dnu), koji se sastoji od smrznutog ugljičnog dioksida; i jod sa svojim ljubičastim kristalima. Da biste znali može li spoj sublimirati ili ne, morate prijeći na njegov fazni dijagram kao funkciju tlaka i temperature (PV).

Komad suhog leda reagira i neutralizira otopinu natrijevog hidroksida obojenu fenolftaleinom. Izvor: Alessandro e Damiano

U tim dijagramima faza opaža se točka u kojoj se tri linije koje razdvajaju kruta, tekuća i plinska faza spajaju (i koegzistiraju istovremeno): trostruka točka. Ispod ove točke nalaze se dvije ravnotežne zone: jedna za krutu tvar i jedna za plin. Tako se manipulacijom tlakom postiže izravni prijelaz krutog plina.

Zbog toga se mnogi drugi kruti spojevi mogu sublimirati ako se zagrijavaju snižavanjem tlaka ili primjenom vakuuma.

Primjeri sublimacije

Suhi led

Suhi led ili kruti CO ₂ je najreprezentativniji primjer sublimacije. Zove se suh jer ne ostavlja trag vlage, hladan je i odašilje bijeli dim koji je toliko korišten u predstavama.

Čim se proizvede (na -78,5 ºC) počinje sublimirati na bilo kojoj temperaturi; samo ga izlažite suncu da se odmah uzviše. Može se vidjeti na sljedećoj slici:

Jod

I suhi led i jod molekularne su krute tvari. Jod se sastoji od I ₂ molekula koje su vezane da tvore ljubičaste kristala. Kako su njihove intermolekularne sile slabe, značajan dio tih kristala sublimira, a ne zagrijava se pri zagrijavanju. Navedeno objašnjava zašto ljubičaste pare potječu iz joda.

Led i snijeg

Na visinama snježnih vrhova snijeg se može sublimirati zbog nižeg tlaka koji doživljavaju njegovi kristali. Međutim, takva je sublimacija izuzetno spora u usporedbi sa suhim ledom i jodom; tlak pare leda i snijega mnogo je niži i zato se ne sublimira tako brzo.

Ako se ovom sporom sublimaciji doda faktor vjetra, koji vuče molekule s površine leda i snijega, erodirajući njihovu površinu, tada se smrznute mase na kraju iscrpljuju; to jest, smanjuju se u veličini tijekom širenja ili širenja brda (mora) snijega. Sljedeća slika prikazuje sublimaciju leda:

Mentol

Iako jod ima karakterističan miris, iz mentola možemo izvući kvalitetu koju dijele sve krute tvari sposobne sublimirati u određenim uvjetima tlaka ili temperature: oni su mirisni spojevi.

Činjenica da je krutina mirišljava znači da je njezin parni tlak dovoljno visok da bismo mogli osjetiti njene molekule svojim mirisom. Stoga se kristali mentola mogu sublimirati ako se zagrijavaju u vakuumu. Ako pare dođu u dodir s hladnom površinom, smjestit će se u kolekciju svijetlih, pročišćenih kristala.

Stoga je sublimacija tehnika koja omogućuje pročišćavanje hlapljivih krutih tvari; čvrste primjere kojih još uvijek treba spomenuti primjere.

Cinkov

Cink ima značajno nisku točku ključanja (419,5ºC) u usporedbi s drugim metalima. Ako se zagrijava i primjenom vakuuma, vaši će se kristali subliminirati.

Arsen

Slučaj arsena razlikuje se od cinka: njemu čak i nije potreban pritisak da bi se smanjio na 615 ° C; temperatura pri kojoj nastaju prekomjerno toksične pare arsena. Da bi se rastopio ili rastopio, mora se zagrijati do visokog tlaka.

Organometalni spojevi

Iako se ne može generalizirati da svi organometalni spojevi mogu sublimirati, njihov široki repertoar sastavljen od metalocena, M (C ₅ H ₅) ₂ i metalnih karbonila, s koordiniranim vezama M-CO, ne sublimira zbog njihove slabe intermolekularne interakcije.

Na primjer, metaloceni, uključujući nikelocen (zelena) i vanadocen (ljubičasta), sublimiraju i zatim polažu svoje kristale u atraktivne i svijetle geometrije. Manje iznenađujuće, isto je i s metalnim karbonilima.

fulerena

Baloni C ₆₀ i C ₇₀ međusobno djeluju pomoću londonskih disperzijskih sila, razlikujući se samo po molekulskoj masi. Relativna "slabost" takvih interakcija daje fullerenima parni tlak koji može biti jednak atmosferskom tlaku pri 1796 ºC; i pri tom sublimiraju svoje crne kristale.

Kofein

Kofein izvađen iz čaja ili kavnih zrna može se pročistiti ako se zagrijava na 160 ºC, jer umjesto da se topi, on sublimira odjednom. Ova se metoda koristi za pročišćavanje uzoraka kofeina, iako se neki njegov sadržaj gubi ako ispadnu pare.

teobromin

Poput kofeina, teobromin, ali dolazi od čokolade ili kakao zrna, pročišćen je sublimacijom na 290 ° C nakon ekstrakta. Postupak se olakšava primjenom vakuuma.

Saharin

Kristali saharina sublimiraju i pročišćavaju se vakuumskim djelovanjem.

Morfin

Sintetizirani morfin koji se koristi kao analgetik pročišćava se, ponovo, sublimacijom na 110 ° C i primjenom vakuuma. I morfij i kofein sastoje se od velikih molekula, ali s relativno slabim intermolekularnim silama u odnosu na njihovu masu.

Kamfor

Poput mentola, kamfor je mirisna kruta tvar koja sublimira bijele pare ako se pravilno zagrijava.

1,4-diklorbenzen

1,4-diklorobenzen je vrlo mirisna krutina, s mirisom sličnim naftalenu, koji se također topi na 53 ° C. Zbog toga se, s pravom, pretpostavlja da može sublimirati; čak u značajnoj mjeri bez zagrijavanja i mjesec dana.

Benzoin

Poput kamfora, i benzoin s mirisom poput kamfore pročišćava se sublimacijom.

Purina

Purin i druge dušične baze mogu se sublimirati na temperaturama iznad 150 ° C i primjenjujući vakuum iz bakterijskih stanica.

Arsen

Pri temperaturi od 615 ° C arsen sublimira. To predstavlja opasnost s obzirom na toksičnost elementa.

Sumpor

Ovaj se element sublimira između 25 i 50 ° C uzrokujući otrovne i gušenje plinove.

aluminijum

Ovaj metal se sublimira pri temperaturama iznad 1000 ° C za određene industrijske procese.

Metalurgija

Određene legure pročišćuju se metodama sublimacije. Na taj se način odvajaju spojevi koji čine leguru, čime se dobivaju pročišćeni proizvodi.

Sublimacijski tisak

Sublimacija se također koristi za ispis slika na poliesterske ili polietilenske predmete ili površine. Slika izrađena od sublimabilnih čvrstih pigmenata zagrijava se na objektu kako bi ga trajno utisnula na njega. Primijenjena toplina također pomaže porama materijala da se otvore, tako da obojeni plinovi prolaze kroz njih.

Staze kometa

Konetni kontrasti rezultat su sublimacije njihovog sadržaja iz leda i drugih smrznutih plinova. Kako pritisak u Kozmosu praktički ne postoji, kada ove stijene okružuju zvijezdu, njihova toplina zagrijava njenu površinu i uzrokuje da ispuštaju oreole plinovitih čestica koje odražavaju svjetlost koja zrači na njih.

Umjetnička sublimacija

Iako napušta kemijsko ili fizičko područje, riječ "uzvišeno" odnosi se i na onu koja nadilazi uobičajeno; nezamislive ljepote, nježnosti i dubine. Iz jednostavnog ili običnog (čvrstog) umjetničkog djela ili bilo kojeg drugog elementa može se uzdići (plin) pretvoriti u nešto uzvišeno.

Tinta za ispis

Suhi sublimacijski pisači koriste postupak sublimacije za ispis fotografija kvalitete. Proces započinje kada postoje posebni filmovi koji sadrže čvrste pigmente koji se, kada se zagrijavaju, sublimiraju i kasnije ponovo prikupljaju.

Slike se mogu ispisati na rukavima od poliestera, u loncima ili aluminijskoj ili kromiranoj foliji.

Arome

Čvrsti osvježivači zraka također sublimiraju. Ti spojevi su općenito esteri, uključujući i one koji visi u WC-u. To je način na koji kemikalije dolaze izravno u zrak i čine miris svježim.

kadmium

Još jedan element koji sublimira pri niskom tlaku. To je posebno problematično u situacijama kada radite u visokom vakuumu.

Grafit

Ovaj se materijal sublimira prolaskom visoke strujne struje u visokom vakuumu. Ovaj postupak se koristi u prijenosnoj elektronskoj mikroskopiji kako bi se uzorci učinili provodnim i višom razlučivosti.

Zlato

Sublimacija zlata koristi se za izradu jeftinih medalja i „pozlaćenog“ nakita. Također se koristi za liječenje skenirajućih uzoraka elektronske mikroskopije.

Antracen

Bijela je kruta tvar koja se lako sublimira. Ova metoda se općenito koristi za pročišćavanje.

Salicilna kiselina

Koristi se kao mast za ublažavanje vrućice jer se lako sublimira. Ova metoda se također koristi za njegovo pročišćavanje.

Reference

1. Whitten, Davis, Peck i Stanley. (2008). Kemija (8. izd.). CENGAGE Učenje.
2. Helmenstine, Anne Marie, dr. Sc. (13. siječnja 2019.). Definicija sublimacije (fazni prijelaz u kemiji). Oporavilo od: misel.com
3. Sheila Morrissey. (2019). Što je sublimacija u kemiji? - Definicija, postupak i primjeri. Studija. Oporavilo od: study.com
4. Chris P. Schaller, dr. Sc. (SF). Sublimacija. Oporavak od: zaposlenika.csbsju.edu
5. Sean Wilson. (6. listopada 2013.). Izolacija kofeina iz čajnih listova ekstrakcijom tekućine-kiseline na bazi kiseline. Oporavak od: edspace.american.edu
6. JE Taylor i suradnici. Frinters. (1867.). Farmaceutski časopis i transakcije, svezak 9. Preuzeto iz: books.google.co.ve
7. Sveučilište u Torontu, Scarborough. (SF). Sublimacija. Oporavak od: utsc.utoronto.ca
8. IARC-ova radna skupina za ocjenu karcinogenog rizika za ljude. (1991). Kava, čaj, Mate, metilksantini i metilglioksal. Lyon (FR): Međunarodna agencija za istraživanje raka. (IARC-ove monografije o procjeni kancerogenih rizika za ljude, br. 51.) Teobromin. Oporavak od: ncbi.nlm.nih.gov
9. C. Pan i sur. (1992). Određivanje pritiska sublimacije krute otopine fullerena (C60 / C70). Oporavak od: pubs.acs.org
10. Pučko otvoreno učilište. (27. rujna 2007.). Uzimanje kofeina iz čaja. Oporavak od: open.edu
11. Jackie Vlahos. (12. listopada 2018.). Što je sublimacijski tisak? - Terminologija ispisa 101. Oporavilo iz: printi.com