تصعید معکوس

تصعید معکوس

امروز ما در مورد یکی از فرایندهای ترمودینامیکی صحبت می کنیم که معمولاً در طبیعت اتفاق می افتد. این در مورد است تصعید معکوس. این اتفاق زمانی رخ می دهد که یک تغییر حالت گرمازایی از یک گاز به یک جامد رخ دهد بدون اینکه ابتدا توسط فاز مایع آن تبدیل شود. نامهای دیگری مانند تصعید یا ته نشینی بازگشتی دارد.

در این مقاله قصد داریم تمام خصوصیات ، چگونگی وقوع و اهمیت تصعید معکوس را برای شما بیان کنیم.

ویژگی های کلیدی

تصعید معکوس در بطری

این یک فرآیند گرمازا است زیرا ذرات گازی باید انرژی خود را به صورت گرما از دست داده و آن را به محیط بدهند. به این ترتیب ، این نتیجه حاصل می شود که محصول این واکنش انرژی کمتری نسبت به واکنش دهنده ها داشته باشد. به گونه ای که به اندازه کافی خنک شود که می تواند بلورها را تشکیل دهد ، جامد شود یا روی سطح یخ بزند. این روند تصعید معکوس را می توان در جایی مشاهده کرد که به اندازه کافی یخ زده باشد تا بلورها بتوانند مستقیماً روی آن رسوب کنند.

وقتی صحبت از رسوب می شود ، به این واقعیت اشاره نمی کنیم که ذرات از فاز گاز بدون مرطوب شدن سطح رسوب می کنند. به طور معمول پدیده های تصعید معکوس را در اشیای یخی مانند یخبندان که در طول زمستان بر روی برگ ها رسوب می کند ، پیدا می کنیم. ما می توانیم این رسوب را تشخیص دهیم زیرا توسط یک لایه نازک از بلورها تشکیل شده است ، اگرچه می تواند یک گرد و غبار یا خاک رس نیز باشد.

با تشکر از کنترل این روند مواد چندلایه جدید را می توان در جایی بدست آورد که هر لایه از یک ماده جامد خاص تشکیل شده باشد که توسط هر دو فرآیند فیزیکی و شیمیایی رسوب می کند.

نقش تصعید معکوس

همانطور که از نام آن پیداست ، این تصعید فرآیند مرکب است. این از تبخیر جامد شروع نمی شود ، بلکه از گازی که جامد یا منجمد می شود شروع می شود. بسیار تعجب آور است اگر تصور کنیم که یک گاز می تواند به حدی خنک شود که حتی از ابتدا مایع از آن عبور نکند.

بیایید ببینیم نقش سطح در تصعید معکوس چیست. هنگامی که یک گاز بسیار بی نظم و پراکنده است ، شروع به تنظیم مجدد مشخصات خود می کند و با کاهش دما خود را به عنوان یک جامد تثبیت می کند. این تنظیم مجدد از نظر ترمودینامیکی دشوار است. و این به نوعی پشتیبانی نیاز دارد که توانایی دریافت ذرات گاز را داشته باشد تا بتوان آنها را متمرکز کرد. هنگامی که ذرات متمرکز می شوند ، می توانند با یکدیگر تعامل داشته و با سطح سردتر تبادل کنند.

اینگونه است که آنها به لطف اینکه سطح به عنوان مبدل حرارتی عمل می کند ، انرژی خود را از دست می دهند. وقتی ذرات با سطح سردتر تبادل حرارت می کنند ، کند می شوند و اولین هسته های بلوری تشکیل می شوند. این هسته ها به این ترتیب کار می کنند تا گروههای دیگر ذرات و بقیه گازهای اطراف نیز رسوب کنند. به لطف این ساختار ، تصعید معکوس می تواند شروع به شکل گیری کند. نتیجه نهایی این فرآیند این است که یک لایه کریستال جامد روی سطح تشکیل می شود.

شرایط وقوع تصعید معکوس

برای انجام این فرآیند ، اول از همه باید چندین شرایط وجود داشته باشد. اولین مورد این است که سطح تماس با ذرات باید دمایی کمتر از نقطه انجماد آن داشته باشد. این بدان معنی است که گاز باید به گونه ای فوق العاده سرد شود که به محض تماس با سطح ، تمام ثبات آن بر هم بخورد.

از طرف دیگر ، اگر سطح به اندازه کافی خنک باشد ، می توان دمای بالای گاز را با سرعت بیشتری منتقل کرد تا همه ذرات با ساختار سطح سازگار شوند. روشهای تصعید معکوس مختلفی وجود دارد که در آن سطح تماس حتی لازم نیست که سرد باشد تا واکنش ایجاد شود. در صنعت فناوری ، کارهای زیادی با این فرآیند انجام می شود و به آن رسوب بخار شیمیایی توسط احتراق گفته می شود.

مثالها

ما می خواهیم ببینیم که کدام یک از نمونه های اصلی این نوع فرآیند هستند. وقتی آبجو را از یخچال بیرون می آوریم ، لیوان با رنگ سفید پوشانده می شود. و این است که بطری سطح کافی را ارائه می دهد به طوری که مولکول های بخار آب با هم برخورد می کنند و تمام انرژی را به سرعت از دست می دهند. اگر لیوانی که آبجو را می پوشاند سیاه باشد ، رنگ سفید بسیار بیشتر به چشم می آید. می توانیم با ناخن انگشت پاره کنیم تا ببینیم بخار جامد شده است.

گاهی اوقات این روند است به طوری که آبجو در یخ سفید پوشیده می شود. این اثر برای مدت کوتاهی ادامه می یابد زیرا با گذشت چند دقیقه متراکم شده و در دست خیس می شود.

مثال دیگر یخ زدگی است. همانطور که در دیواره های بطری آبجو رخ می دهد ، سرمازدگی که در دیواره های داخلی برخی از یخچال ها رسوب می کند نیز این روند را دارد. این لایه های بلورهای یخ را می توان در ماهی تن باله در سطح زمین نیز مشاهده کرد. این یخ است که مانند برف از آسمان نمی بارد. هوا به سادگی بسیار سرد است که وقتی به سطح گیاهان برخورد می کند مستقیماً یخ می زند. آنها از حالت گازی به حالت جامد می روند.

رسوب فیزیکی و شیمیایی

تاکنون فقط در مورد آب صحبت کردیم. با این حال ، می تواند با سایر مواد یا ترکیبات نیز رخ دهد. بیایید فرض کنیم یک محفظه داریم که در آن ذرات طلای گازی وجود دارد. در اینجا می توانیم یک شی resistant یخی و مقاوم را معرفی کنیم و لایه هایی از طلا روی این جسم رسوب می کند. همین امر در مورد سایر فلزات یا ترکیبات اتفاق می افتد تا زمانی که برای ایجاد خلا metals نیازی به افزایش فشار نباشد.

از طرف دیگر ، رسوب شیمیایی داریم. اگر بین گاز و سطح واکنش شیمیایی وجود داشته باشد ، رسوب شیمیایی است. این معمولاً برای پوشش پلیمری در صنعت استفاده می شود. به لطف رسوب شیمیایی ، سطوحی مانند الماس ، تنگستن ، نیتریدها ، کاربیدها ، سیلیکون ، گرافن و غیره تحت درمان قرار می گیرند.

همانطور که می بینید ، تصعید معکوس یک فرآیند طبیعی است که بشر برای استفاده های مختلف در صنعت از آن بهره می برد. امیدوارم با این اطلاعات بتوانید در مورد تصعید معکوس و نحوه وقوع آن بیشتر بدانید.

 


محتوای مقاله به اصول ما پیوست اخلاق تحریریه. برای گزارش یک خطا کلیک کنید اینجا.

اولین کسی باشید که نظر

نظر خود را بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخشهای موردنیاز علامتگذاری شدهاند با *

*

*

  1. مسئول داده ها: میگل آنخل گاتون
  2. هدف از داده ها: کنترل هرزنامه ، مدیریت نظرات.
  3. مشروعیت: رضایت شما
  4. ارتباط داده ها: داده ها به اشخاص ثالث منتقل نمی شوند مگر با تعهد قانونی.
  5. ذخیره سازی داده ها: پایگاه داده به میزبانی شبکه های Occentus (EU)
  6. حقوق: در هر زمان می توانید اطلاعات خود را محدود ، بازیابی و حذف کنید.