Reverzní sublimace

reverzní sublimace

Dnes budeme hovořit o jednom z termodynamických procesů, které se v přírodě obvykle vyskytují. Je to o reverzní sublimace. Nastává, když dojde ke změně exotermického stavu z plynu na pevnou látku, aniž by byla nejprve převedena jeho kapalnou fází. Má další názvy, jako je regresní sublimace nebo depozice.

V tomto článku vám řekneme všechny charakteristiky, jak k tomu dochází a jak důležitá je reverzní sublimace.

Hlavní charakteristiky

reverzní sublimace v lahvi

Jedná se o exotermický proces, protože plynné částice musí ztrácet energii ve formě tepla a dodávat ji životnímu prostředí. Tímto způsobem se dosáhne toho, že produkt této reakce má méně energie než energie reaktantů. Takovým způsobem, že se dostatečně ochladí které mohou na povrchu vytvářet krystaly, tuhnout nebo zmrznout. Tento proces reverzní sublimace lze vidět tam, kde je dostatečně ledový povrch, takže na něj lze přímo ukládat krystaly.

Když mluvíme o depozici, nemluvíme o tom, že částice se ukládají z plynné fáze, aniž by povrch skutečně zvlhčily. Normálně najdeme jevy inverzní sublimace na ledových objektech, jako je mráz, který se během zimy ukládá na listí. Tuto depozici můžeme detekovat, protože je tvořena tenkou vrstvou krystalů, i když to může být také zdánlivý prach nebo jíl.

Díky kontrole tohoto procesu Lze získat nové vícevrstvé materiály, kde každá vrstva sestává ze specifické pevné látky, která se ukládá fyzikálními i chemickými procesy.

Role reverzní sublimace

Je to, jak naznačuje jeho název, sublimace složeného procesu. Nezačíná to odpařováním pevné látky, ale plynem, který tuhne nebo zmrzne. Může být docela překvapivé si myslet, že plyn může být ochlazován do takové míry, že přes něj ani nemusí procházet, byl na prvním místě kapalný.

Podívejme se, jakou roli má povrch při reverzní sublimaci. Když je plyn vysoce neuspořádaný a difúzní, začne přeuspořádávat své údaje a při poklesu teplot se etablovat jako pevná látka. Toto přeskupení je termodynamicky obtížné provést. A je to tak, že potřebuje typ podpory, který je schopen přijímat plynné částice, aby mohly být koncentrovány. Jakmile jsou částice koncentrovány, mohou vzájemně interagovat a směňovat teplo s chladnějším povrchem.

Takto ztrácejí energii díky povrchu, který funguje jako tepelný výměník. Jak si částice vyměňují teplo s chladnějším povrchem, zpomalují se a tvoří se první krystalická jádra. Tato jádra slouží k tomu, aby mohly být uloženy další skupiny částic a zbytek okolního plynu. Díky této struktuře se může začít tvořit reverzní sublimace. Konečným výsledkem tohoto procesu je, že se na povrchu vytvoří vrstva pevného krystalu.

Podmínky pro zpětnou sublimaci

Aby tento proces mohl proběhnout, musí být splněno několik podmínek. První je, že povrch kontaktu s částicemi musí mít teplotu pod bodem mrazu. Tohle znamená tamto plyn musí být podchlazen takovým způsobem, že jakmile se dotkne povrchu, může dojít k narušení jeho stability.

Na druhou stranu, pokud je povrch dostatečně chladný, může být vyšší teplota plynu přenesena rychleji, aby se všechny částice přizpůsobily struktuře na povrchu. Existuje řada metod reverzní sublimace, kdy kontaktní povrch nemusí být ani studený, aby proběhla reakce. Technologický průmysl s tímto procesem hodně pracuje a nazývá se to chemická depozice par spalováním.

Příklady

Uvidíme, které jsou hlavní příklady tohoto typu procesu. Když vyjmeme pivo z chladničky, je sklenice pokryta bílou barvou. A to je to, že láhev nabízí dostatečný povrch, aby se molekuly vodní páry srazily a rychle ztratily veškerou energii. Pokud je sklo, které pokrývá pivo černé, bude mnohem nápadnější bílá barva. Můžeme trhat nehtem, abychom viděli, že pára ztuhla.

Někdy je tento proces tak, že pivo zakryje bílý mráz. Účinek trvá krátkou dobu, protože v průběhu minut kondenzuje a vlhne v ruce.

Dalším příkladem je mráz. Jak se vyskytuje na stěnách pivní láhve, tento proces má také námraza, která se v některých ledničkách ukládá na vnitřní stěny. Tyto vrstvy ledových krystalů lze také vidět u tuňáka obecného na úrovni země. Je to mráz, který nespadá z nebe jako sníh. Vzduch je prostě tak chladný, že když narazí na povrch rostlin, zamrzne přímo. Přecházejí z plynného stavu do pevného.

Fyzikální a chemická depozice

Dosud jsme mluvili jen o vodě. Může se však vyskytnout také u jiných látek nebo sloučenin. Předpokládejme, že máme komoru, kde jsou plynné částice zlata. Zde můžeme zavést ledový a odolný předmět a na tento objekt budou uloženy vrstvy zlata. Totéž by se stalo s jinými kovy nebo sloučeninami, pokud není pro vytvoření vakua nutné zvýšení tlaku.

Na druhou stranu máme chemickou depozici. Pokud dochází k chemické reakci mezi plynem a povrchem, jedná se o chemickou depozici. To se běžně používá pro polymerní potahování v průmyslu. Díky chemickému nanášení jsou povrchy jako diamant, wolfram, nitridy, karbidy, křemík, grafen atd. Ošetřeny.

Jak vidíte, reverzní sublimace je přirozený proces, z něhož mají lidé prospěch pro různá použití v průmyslu. Doufám, že s těmito informacemi se dozvíte více o reverzní sublimaci a o tom, jak k ní dochází.


Buďte první komentář

Zanechte svůj komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Povinné položky jsou označeny *

*

*

  1. Odpovědný za údaje: Miguel Ángel Gatón
  2. Účel údajů: Ovládací SPAM, správa komentářů.
  3. Legitimace: Váš souhlas
  4. Sdělování údajů: Údaje nebudou sděleny třetím osobám, s výjimkou zákonných povinností.
  5. Úložiště dat: Databáze hostovaná společností Occentus Networks (EU)
  6. Práva: Vaše údaje můžete kdykoli omezit, obnovit a odstranit.