Reversā sublimācija

reversā sublimācija

Šodien mēs runāsim par vienu no termodinamiskajiem procesiem, kas parasti notiek dabā. Tas ir par reversā sublimācija. Tas notiek, kad notiek eksotermiska stāvokļa maiņa no gāzes uz cietu vielu, vispirms to nepārvēršot šķidrā fāzē. Tam ir citi nosaukumi, piemēram, regresīva sublimācija vai nogulsnēšanās.

Šajā rakstā mēs jums pastāstīsim visas īpašības, kā tas notiek un cik svarīga ir reversā sublimācija.

galvenās iezīmes

reversā sublimācija pudelē

Tas ir eksotermisks process, jo gāzveida daļiņām ir jāzaudē enerģija siltuma veidā un jānodod videi. Tādā veidā tiek panākts, ka šīs reakcijas produktam ir mazāk enerģijas nekā reaģentiem. Tādā veidā, ka tas pietiekami atdziest līdz kas var veidot kristālus, sacietēt vai sasalt uz virsmas. Šo reverso sublimācijas procesu var redzēt tur, kur ir pietiekami apledojusi virsma, lai kristāli varētu uz tās nogulsnēties tieši.

Runājot par nogulsnēšanos, mēs nenorādām uz faktu, ka daļiņas tiek nogulsnētas no gāzes fāzes, faktiski nemitrinot virsmu. Parasti mēs atrodam apgrieztās sublimācijas parādības uz apledojušiem priekšmetiem, piemēram, sals, kas ziemā uzkrājas uz lapām. Mēs varam noteikt šo nogulsnēšanos, jo to veido plāns kristālu slānis, lai gan tas var būt arī acīmredzams puteklis vai māls.

Pateicoties šī procesa kontrolei Jaunus daudzslāņu materiālus var iegūt, ja katrs slānis sastāv no īpašas cietvielas, kas tiek nogulsnēta gan fizikālos, gan ķīmiskos procesos.

Reversās sublimācijas loma

Kā norāda nosaukums, tā ir salikta procesa sublimācija. Tas sākas nevis no cietas vielas iztvaikošanas, bet gan no gāzes, kas sacietē vai sasalst. Var būt diezgan pārsteidzoši domāt, ka gāzi var atdzesēt tik lielā mērā, ka tai pat nav jāiet cauri, vispirms ir bijusi šķidra.

Apskatīsim, kāda ir virsmas loma reversā sublimācijā. Kad gāze ir ļoti nesakārtota un difūza, tā temperatūras pazemināšanās laikā sāk pārkārtot tās datus un kļūt par cietu vielu. Šo pārkārtošanu ir termodinamiski grūti veikt. Un tas ir tāds, ka tam vajadzīgs tāda veida atbalsts, kas spēj uztvert gāzes daļiņas, lai tās varētu koncentrēt. Kad daļiņas ir koncentrētas, tās var savstarpēji mijiedarboties, lai apmainītos ar siltumu ar vēsāku virsmu.

Tā viņi zaudē enerģiju, pateicoties virsmai, kas darbojas kā siltummainis. Kad daļiņas apmainās ar siltumu ar vēsāku virsmu, tās palēninās un veidojas pirmie kristāliskie kodoli. Šie kodoli kalpo tā, lai varētu nogulsnēties citas daļiņu grupas un pārējā apkārtējā gāze. Pateicoties šai struktūrai, var sākt veidoties reversā sublimācija. Šī procesa gala rezultāts ir tāds, ka uz virsmas veidojas ciets kristāla slānis.

Apstākļi reversai sublimācijai

Lai šis process notiktu, vispirms ir jābūt vairākiem nosacījumiem. Pirmais ir tas, ka saskares virsmai ar daļiņām jābūt zemākai par sasalšanas temperatūru. Tas nozīmē ka gāzei jābūt pārdzesētai tā, ka, tiklīdz tā pieskaras virsmai, var tikt traucēta visa tās stabilitāte.

No otras puses, ja virsma ir pietiekami vēsa, gāzes augsto temperatūru var ātrāk pārnest, lai visas daļiņas pielāgotos virsmas struktūrai. Ir dažādas reversās sublimācijas metodes, kur kontakta virsmai pat nav jābūt aukstai, lai notiktu reakcija. Tehnoloģiju nozarē ar šo procesu tiek veikts liels darbs, un to sauc par ķīmisko tvaiku nogulsnēšanos, sadedzinot.

Piemēri

Mēs redzēsim, kuri ir galvenie šāda veida procesu piemēri. Kad mēs izņemam alu no ledusskapja, glāze ir pārklāta ar baltu krāsu. Un tas ir tas, ka pudele piedāvā pietiekamu virsmu, lai ūdens tvaiku molekulas sadurtos un ātri zaudētu visu enerģiju. Ja glāze, kas pārklāj alu, ir melna, baltā krāsa būs daudz pamanāmāka. Mēs varam plēst ar nagu, lai redzētu, ka tvaiks ir kļuvis ciets.

Dažreiz šis process ir tāds, ka alu pārklāj balta sals. Efekts saglabājas neilgu laiku, jo, kamēr tas paiet minūtēs, tas kondensējas un kļūst mitrs rokā.

Cits piemērs ir sals. Kā tas notiek uz alus pudeles sienām, sals, kas dažos ledusskapjos tiek nogulsnēts uz iekšējām sienām, arī ir šis process. Šos ledus kristālu slāņus var redzēt arī tunzivīs zemes līmenī. Tas ir sasalums, kas nekrīt no debesīm kā sniegs. Gaiss ir vienkārši tik auksts, ka, nokļūstot augu virsmā, tas tieši sasalst. Viņi pāriet no gāzveida stāvokļa uz cietu stāvokli.

Fizikālā un ķīmiskā nogulsnēšanās

Līdz šim mēs runājām tikai par ūdeni. Tomēr tas var notikt arī ar citām vielām vai savienojumiem. Pieņemsim, ka mums ir kamera, kurā ir gāzveida zelta daļiņas. Šeit mēs varam ieviest ledainu un izturīgu priekšmetu, un uz šī objekta tiks nogulsnēti zelta slāņi. Tas pats notiktu ar citiem metāliem vai savienojumiem, ja vakuuma radīšanai nav nepieciešams paaugstināt spiedienu.

No otras puses, mums ir ķīmiskā nogulsnēšanās. Ja starp gāzi un virsmu notiek ķīmiska reakcija, tā ir ķīmiska nogulsnēšanās. To parasti izmanto polimēru pārklājumam rūpniecībā. Pateicoties ķīmiskajai nogulsnēšanai, tiek apstrādātas tādas virsmas kā dimants, volframs, nitrīdi, karbīdi, silīcijs, grafēns utt.

Kā redzat, reversā sublimācija ir dabisks process, no kura cilvēki gūst labumu dažādiem lietojumiem rūpniecībā. Es ceru, ka ar šo informāciju jūs varat uzzināt vairāk par reverso sublimāciju un to, kā tas notiek.


Esi pirmais, kas komentārus

Atstājiet savu komentāru

Jūsu e-pasta adrese netiks publicēta. Obligātie lauki ir atzīmēti ar *

*

*

  1. Atbildīgais par datiem: Migels Ángels Gatóns
  2. Datu mērķis: SPAM kontrole, komentāru pārvaldība.
  3. Legitimācija: jūsu piekrišana
  4. Datu paziņošana: Dati netiks paziņoti trešām personām, izņemot juridiskus pienākumus.
  5. Datu glabāšana: datu bāze, ko mitina Occentus Networks (ES)
  6. Tiesības: jebkurā laikā varat ierobežot, atjaunot un dzēst savu informāciju.