BALIKTAD NA SUBLIMASYON: KONSEPTO AT HALIMBAWA - CHEMISTRY - 2025

Ang reverse sublimation ay isang proseso ng thermodynamic kung saan ang pagbabago ay nangyayari mula sa state exothermic gas hanggang sa isang solid nang hindi una maging isang likido. Kilala rin ito sa pamamagitan ng mga pangalan ng regressive sublimation, desublimation, o pag-aalis; ang huli ay ang pinaka ginagamit sa mga teksto sa paaralan at encyclopedia.

Ang reverse sublimation ay sinasabing isang exothermic na proseso dahil ang mga partikulo ng gas (atoms o molekula) ay dapat mawalan ng enerhiya sa pamamagitan ng paglabas ng init sa kapaligiran; sa paraang sapat na palamig upang makabuo ng mga kristal, magpapatibay, o mag-freeze sa isang ibabaw.

Ang reverse sublimation ay naroroon kahit saan kung saan may sapat na malamig na ibabaw para sa mga kristal na ideposito nang direkta mula sa isang gas na yugto. Pinagmulan: Pixabay.

Ang salitang 'pag-aalis' (at hindi 'pag-aalis') ay nangangahulugan na ang maliit na butil ay idineposito mula sa isang gas na phase nang hindi basa ang natanggap na ibabaw. Iyon ang dahilan kung bakit ang mga kabaligtaran na sublimasyon na mga phenomena ay madalas na matatagpuan sa mga nagyeyelo na bagay; tulad ng hamog na nagyelo na idineposito sa mga dahon o mga lugar ng taglamig.

Ang ganitong pag-aalis ay madalas na napansin ng isang manipis na layer ng mga kristal; bagaman maaari rin itong gawin ng isang maliwanag na pulbos o luad. Sa pamamagitan ng pagkontrol sa prosesong ito, ang mga bagong materyales sa multilayer ay maaaring idinisenyo, kung saan ang bawat layer ay binubuo ng isang tiyak na solid na idineposito ng mga proseso ng kemikal o pisikal.

Baliktad na konsepto ng sublimasyon

Ang reverse sublimation, tulad ng ipinapakita lamang ng pangalan nito, ay ang kabaligtaran na kababalaghan sa pagbagsak: hindi ito nagsisimula mula sa isang solidong sumingaw, ngunit mula sa isang gas na nagpapatibay o nagyeyelo.

Kung ikaw ay nangangatuwiran sa molekula, magiging kamangha-manghang ito na ang isang gas ay nakapagpalamig hanggang sa puntong hindi ito pinapabagsak sa unang lugar; ibig sabihin, na ipinapasa ito sa likido na estado.

Ang papel ng ibabaw

Ang isang gas, na lubos na nagkakagulo at nagkakalat, biglang namamahala upang muling ayusin ang mga particle nito at itatag ang sarili bilang isang solid (kahit anong hitsura).

Sa pamamagitan nito mismo ito ay magiging kinetic at thermodynamically mahirap, dahil nangangailangan ito ng suporta na tumatanggap ng mga partikulo ng gas at tumutok sa kanila upang makihalubilo nila ang bawat isa habang nawawalan ng enerhiya; iyon ay, habang lumalamig sila. Ito ay kung saan ang ibabaw na nakalantad sa gas ay nakikilahok: nagsisilbing isang suporta at heat exchanger.

Ang mga particle ng gas ay nagpapalitan ng init sa malamig o malamig na ibabaw, kaya pinahina nila ito at unti-unting nabuo ang unang kristal na nuclei. Sa mga nuclei na ito, mas malamig kaysa sa nakapaligid na gas, ang iba pang mga partikulo ay nagsisimula na ideposito, na isinasama sa kanilang istraktura.

Ang huling resulta ng prosesong ito ay ang isang layer ng mga kristal o solidong dulo ay bumubuo sa ibabaw.

Mga Tuntunin

Upang maganap ang reverse sublimation, alinman sa dalawang kundisyong ito ay dapat na karaniwang nagaganap: ang ibabaw na nakikipag-ugnay sa gas ay dapat magkaroon ng temperatura sa ibaba ng pagyeyelo nito; o ang gas ay dapat supercooled, sa paraang sa sandaling hawakan nito ang ibabaw ay idineposito ito kapag pinapagalitan nito ang katatagan ng layunin.

Sa kabilang banda, ang pag-aalis ay maaari ring maganap kapag ang gas ay mainit. Kung ang ibabaw ay sapat na cool, ang mataas na temperatura ng gas ay lilipat dito bigla at magiging sanhi ng mga partikulo nito na umangkop sa istraktura ng ibabaw.

Sa katunayan, may mga pamamaraan kung saan ang ibabaw ay hindi dapat maging malamig, dahil ito ay nakikilahok nang direkta sa isang reaksyon sa mga sangkap na gas na nagtatapos sa covalently (o metal) na idineposito dito.

Sa industriya ng teknolohiya, ang isang pamamaraan na gumagana mula sa prinsipyong ito ay malawakang ginagamit at tinatawag na pag-aalis ng singaw ng kemikal sa pamamagitan ng pagkasunog.

Mga halimbawa ng reverse sublimation

Ang bihis na beer bilang isang nobya

Kapag ang isang beer ay sobrang malamig na ang baso ng bote nito ay natatakpan ng puti kapag kinuha sa labas ng ref, sinasabing nakabihis ito bilang isang nobya.

Ang bote ng serbesa ay nagbibigay ng kinakailangang lugar sa ibabaw para sa mga molekula ng singaw ng tubig, H ₂ O, upang mabangga at mabilis na mawalan ng enerhiya. Kung ang salamin ay itim, mapapansin mo kung paano ito nagiging puti sa wala, at maaari mong pilasin ito gamit ang iyong kuko upang magsulat ng mga mensahe o gumuhit ng mga larawan dito.

Minsan ang pagpapalabas ng kahalumigmigan mula sa kapaligiran ay tulad na ang beer ay lilitaw na sakop ng puting hamog na nagyelo; ngunit ang epekto ay hindi magtatagal, dahil habang ang mga minuto ay lumilipas ito at pinapasa ang kamay ng mga humahawak nito at uminom.

Frost

Katulad sa kung ano ang nangyayari sa mga dingding ng isang beer, ang hamog na nagyelo ay idineposito sa mga dingding sa loob ng ilang mga ref. Gayundin, ang mga patong na ito ng mga kristal ng yelo ay sinusunod sa kalikasan sa antas ng lupa; hindi ito nahuhulog mula sa langit hindi katulad ng niyebe.

Ang supercooled na singaw ng tubig ay nakabanggaan sa ibabaw ng mga dahon, puno, damo, atbp, at nagtatapos sa pagbibigay sa kanila ng init, upang lumamig at makapag-ayos sa kanila, at ipinahayag sa kanilang katangian at nagliliwanag na mga pattern ng mala-kristal.

Pisikal na pagtitiwalag

Hanggang ngayon, nagkaroon ng pag-uusap ng tubig; Ngunit ano ang tungkol sa iba pang mga sangkap o compound? Kung mayroong mga gaseous na mga particle ng ginto sa isang silid, halimbawa, at ang isang malamig at lumalaban na bagay ay ipinakilala, kung gayon ang isang layer ng ginto ay ideposito dito. Ang parehong mangyayari sa iba pang mga metal o compound, hangga't hindi sila nangangailangan ng pagtaas ng presyon o isang vacuum.

Ang inilalarawan lamang ay tungkol sa isang pamamaraan na tinatawag na pisikal na pag-aalis, at ginagamit ito sa industriya ng mga materyales upang lumikha ng mga metal na coatings sa mga tiyak na bahagi. Ngayon, ang problema ay namamalagi sa kung paano makuha ang mga gas na ginto na walang gas na walang mataas na pagkonsumo ng enerhiya, dahil kinakailangan ang napakataas na temperatura.

Nariyan kung saan pumapasok ang vacuum, upang mapadali ang pagpasa mula solid hanggang gas (sublimasyon), pati na rin ang paggamit ng mga beam ng elektron.

Ang soot sa mga pader ng tsimenea ay madalas na binanggit bilang isang halimbawa ng pisikal na pag-aalis; bagaman, ang napakahusay na mga partikulo ng carbon, na nasa solidong estado, at nasuspinde sa usok, simpleng tumira nang hindi sumasailalim sa pagbabago ng estado. Ito ay humahantong sa pagdidilim ng mga dingding.

Pag-aalis ng kemikal

Kung mayroong isang reaksiyong kemikal sa pagitan ng gas at sa ibabaw, kung gayon ito ay isang pag-aalis ng kemikal. Ang pamamaraan na ito ay pangkaraniwan sa synthesis ng semiconductors, sa patong ng mga polimer sa pamamagitan ng bactericidal at photocatalytic layer ng TiO ₂ , o upang magbigay ng isang mekanikal na proteksyon na materyal sa pamamagitan ng patong sa kanila ng ZrO ₂ .

Salamat sa pag-aalis ng kemikal, posible na magkaroon ng mga ibabaw ng mga diamante, tungsten, tellurides, nitrides, karbida, silikon, graphenes, carbon nanotubes, atbp.

Ang mga compound na may M atom ay ideposito, at madaling kapitan ng thermal decomposition, ay maaaring magbunga ng M sa istraktura ng ibabaw upang ito ay maging permanenteng nakakabit.

Iyon ang dahilan kung bakit kadalasang ginagamit ang mga organometallic reagents, na kapag nabubulok ay isuko ang mga metal atoms nang hindi kinakailangang makuha ito nang direkta mula dito; iyon ay, hindi kinakailangan na gumamit ng metal na ginto, ngunit sa halip ay isang masalimuot na ginto upang lumikha ng ninanais na ginto na "kalupkop".

Pansinin kung paano ang paunang konsepto ng kabaligtaran na pagbagsak o pagpapatalsik ay nagtatapos umuusbong ayon sa mga aplikasyon sa teknolohikal.

Mga Sanggunian

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemistry (Ika-8 ed.). CENGAGE Pag-aaral.
2. Maria Estela Raffino. (Nobyembre 12, 2019). Ang baligtad na pagbawas. Nabawi mula sa: concept.de
3. Wikipedia. (2019). Deposisyon (phase transition). Nabawi mula sa: en.wikipedia.org
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (Enero 13, 2019). Kahulugan ng Deposisyon sa Chemistry. Nabawi mula sa: thoughtco.com
5. Malesky, Mallory. (Disyembre 06, 2019). Ang Pagkakaiba sa pagitan ng Deposisyon at Pagkalubog. sciencing.com. Nabawi mula sa: sciencing.com
6. Encyclopedia ng Mga Halimbawa (2019). Deposyon Nabawi mula sa: mga halimbawa.co