sublimació inversa

sublimació inversa

Avui parlarem d'un dels processos termodinàmics que sol ocórrer en la natura. Es tracta de la sublimació inversa. Té lloc quan ocorre un canvi d'estat exotèrmic des d'un gas a un sòlid sense convertir-primer per la seva fase liquida. Té altres noms com és el de sublimació regressiva o deposició.

En aquest article anem a explicar-te totes les característiques, com succeeix i quina importància té la sublimació inversa.

característiques principals

sublimació inversa en ampolla

Es tracta d'un procés exotèrmic atès que les partícules gasoses han de perdre energia en forma de calor i donar-la a l'entorn. D'aquesta manera, s'aconsegueix que el producte d'aquesta reacció tingui menys energia que la dels reactius. De tal manera que es refreda van prou per que puguin formar cristalls, a solidificar o congelar sobre una superfície. Aquest procés de sublimació inversa es pot apreciar on hi hagi una superfície prou gèlida perquè es puguin dipositar vidres sobre ella directament.

Quan parlem de deposició no ens estem referint a que la partícules es diposita des de la fase gasosa sense arribant a mullar la superfície. Normalment ens trobem els fenòmens de sublimació inversa sobre objectes gèlids com pot ser el gebre que es diposita sobre de les fulles durant l'hivern. Podem detectar aquesta deposició atès que està formada per una fina capa de cristalls, encara que també pot ser un pols o argila aparent.

Gràcies a el control d'aquest procés es pot obtenir nous materials multicapes on cada capa consisteix en un sòlid específic que es diposita per processos tant físics com químics.

El paper de la sublimació inversa

És, com el seu nom indica, un procés compost la sublimació. No parteix del fet que un sòlid s'evapora, sinó d'un gas que es solidifica o es congela. Pot arribar a sorprendre bastant el fet de pensar que un gas es pot refredar fins a tal punt que ni tan sols necessiti passar ha estat líquid primerament.

Anem a veure quins el paper que té la superfície en la sublimació inversa. Quan un gas està altament desordenat i difús comença a reordenar les seves particulars i establir-se com un sòlid quan baixen les temperatures. Aquesta reordenació és termodinàmicament difícil de dur a terme. I és que necessita d'un tipus de suport que sigui capaç de rebre les partícules de gas perquè es puguin concentrar. Un cop les partícules estan concentrades poden anar interaccionant entre elles per intercanviar calor amb la superfície més freda.

És així com van perdent energia gràcies al fet que la superfície actuava com un intercanviador de calor. A mesura que les partícules intercanvien calor amb la superfície més freda es van tornant més lentes i es formen els primers nuclis cristal·lins. Aquests nuclis serveixen perquè es puguin dipositar altres grups de partícules i la resta de el gas circumdant. Gràcies a aquesta estructura es pot començar a formar la sublimació inversa. El resultat final d'aquest procés és que es forma una capa de vidre sòlid sobre la superfície.

Condicions perquè es doni la sublimació inversa

Perquè aquest procés tingui lloc, el primer de tot és que hi ha d'haver diverses condicions. La primera és que la superfície de contacte amb les partícules ha de tenir una temperatura inferior al seu punt de congelació. Això vol dir que el gas ha d'estar sobreenfríado de tal manera que només tocar la superfície, es pugui pertorbar tota la seva estabilitat.

D'altra banda, si la superfície està prou freda, l'alta temperatura de l'gas es podrà transferir de forma més ràpida per fer que totes les partícules es puguin adaptar a l'estructura que té la superfície. Hi ha diversos mètodes de sublimació inversa on la superfície de contacte ni tan sols ha d'estar freda perquè hi hagi una reacció. En la indústria tecnològica es treballa molt amb aquest procés i es diu deposició química de vapor per combustió.

exemples

Anem a veure quins són els principals exemple d'aquest tipus de processos. Quan vam treure una cervesa de la nevera, el vidre es recobreix de blanc. I és que l'ampolla ofereix una superfície suficient perquè les molècules de vapor d'aigua xoquin i perdin tota l'energia ràpidament. Si el vidre que recobreix la cervesa és de color negre, es notarà molt més el color blanc. Podem esquinçar amb una ungla per veure que el vapor s'ha convertit en sòlid.

De vegades aquest procés és tal que la cervesa es torna recoberta d'una gebre blanca. L'efecte duri durar bastant poc ja que a el pas dels minuts es condensa i s'humiteja a la mà.

Un altre exemple és el gebre. A l'igual que passa a les parets de l'ampolla de la cervesa, el gebre que es diposita en les parets interna en algun refrigeradors també tenen aquest procés. Aquestes capes de cristalls de gel es poden observar també la tonyina aleta a nivells de terra. Es tracta d'una congelació que no caure de el cel com passa amb la neu. Simplement l'aire és tan fred que a l'topar-se amb la superfície de les plantes es congela directament. Passen d'estat gasós ha estat sòlid.

Deposició física i química

Fins ara hem parlat únicament d'aigua. No obstant això, també es pot donar amb altres substàncies o compostos. Anem a suposar que tenim una recambra on hi ha partícules gasoses d'or. Aquí podem introduir un objecte gèlid i resistent i sobre aquest objecte es van a dipositar capes d'or. El mateix passaria amb altres metalls o compostos sempre que no es requereixi d'un augment de la pressió poder realitzar un buit.

D'altra banda, tenim la deposició química. Si hi ha una reacció química entre el gas i la superfície, es tracta d'una deposició química. Això se sol utilitzar per al recobriment de polímers en la indústria. Gràcies a la deposició química es tracten superfícies com són el diamant, tungstè, nitrurs, carburs, silici, grafè, etc.

Com poden veure, la sublimació inversa és un procés natural de què l'ésser humà es beneficia per a diversos usos en la indústria. Espero que amb aquesta informació puguin conèixer més sobre la sublimació inversa i com passa.


Sigues el primer a comentar

Deixa el teu comentari

La seva adreça de correu electrònic no es publicarà. Els camps obligatoris estan marcats amb *

*

*

  1. Responsable de les dades: Miguel Ángel Gatón
  2. Finalitat de les dades: Controlar l'SPAM, gestió de comentaris.
  3. Legitimació: El teu consentiment
  4. Comunicació de les dades: No es comunicaran les dades a tercers excepte per obligació legal.
  5. Emmagatzematge de les dades: Base de dades allotjada en Occentus Networks (UE)
  6. Drets: En qualsevol moment pots limitar, recuperar i esborrar la teva informació.