by Sublimacja i resublimacja co to jest i na czym polega? Zarówno sublimacja, jak i resublimacja to procesy bardzo do siebie zbliżone. Oba jednak niejako są swoimi przeciwieństwami. Bardzo często można się z nimi spotkać na lekcjach fizyki w szkole podstawowej albo liceum. Niewiele osób ma świadomość, czym one są, ale warto je poznać, ponieważ zachodzą często w naszym otoczeniu. O co więc tak naprawdę w nich chodzi?
Czym jest sublimacja?
Wiele osób zastanawia się, czym w istocie jest sublimacja? Otóż, to nic innego, jak proces przemiany fazowej. To bezpośrednie przejście ze stanu stałego do stanu gazowego. Proces sublimacji pomija stan ciekły. Jego całkowitym przeciwieństwem jest z kolei wspomniana wcześniej resublimacja.
Pierwsze wzmianki o sublimacji pojawiły się jeszcze w dwunastym wieku, czyli w średniowieczu. Wówczas proces opisał alchemik określany jako pseudo-Gerber. W kolejnych stuleciach sublimację zaczęto stosować w laboratoriach chemicznych. Obecnie natomiast wykorzystuje się również w przemyśle. Głównie znajduje swoje zastosowanie w oczyszczaniu różnych mieszanin, między innymi kamfory, jodu, naftalenu i tym podobne.
Jak zachodzi proces sublimacji?
Wiele osób zastanawia się, jak i w jakich warunkach odbywa się sublimacja? Otóż, po pierwsze – sublimacja nie zachodzi w warunkach przybliżonych do normalnych – ciśnienie oraz temperatura muszą być zbliżone do tych, które zachodzą w warunkach termodynamicznych. Ciśnienie parcjalne znajdujące się bezpośrednio nad powierzchnią substancji, którą sublimujemy, musi być niższe od tego, które jest równoważące dla temperatury ciała. W przypadku ciśnienia powyżej ciśnienia równowagi zachodzi resublimacja.
Doskonałym i równocześnie najprostszym przykładem sublimacji jest suchy lód znajdujący się w normalnych warunkach. Jeśli zostawimy niewielki blok zamrożonego dwutlenku węgla w pomieszczeniu, w którym temperatura wynosi około 20 stopni Celsjusza oraz ciśnienie atmosferyczne około 1 atm, wówczas lód będzie sublimował. W takich warunkach nie będzie się topił.
Sublimację wykorzystuje się do oczyszczania różnych związków chemicznych. Prosty aparat do sublimacji sprawia, że woda przepływa przez tak zwany palec chłodzący. Pozwala to na kondensację par substancji sublimującej, która znajduje się na dnie naczynia. Sam przyrząd nie jest zbyt skomplikowany.
Czym jest resublimacja?
Jeśli już wiemy, czym jest sublimacja, to zastanówmy się nad tym, czym jest resublimacja? Jak już wcześniej wspomnieliśmy, to całkowite przeciwieństwo sublimacji. Określane jest również jako desublimacja. To nic innego, jak przemiana fazowa. Substancja z pary, gazowej formy, przechodzi w formę ciekłą. Doskonałym przykładem resublimacji może być chociażby woda, a właściwie para wodna. W wyniku wspomnianego procesu, powstaje szron, który możemy zauważyć między innymi na oknach zimą oraz śnieg.
Resublimację bardzo często łączy się właśnie z sublimacją. Oba procesy razem wykorzystuje się do zarówno rozdzielania, jak i oczyszczania różnych substancji. Można też doprowadzić do otrzymania postaci krystalicznej. W tym wypadku mówimy głównie o oczyszczaniu jodu.
Jak zachodzi proces resublimacji?
Wbrew pozorom, nie ma jednego sposobu przeprowadzenia procesu sublimacji. Przede wszystkim jest on uzależniony od tego, z jaką substancją mamy do czynienia. Czynnikami zależnymi są jednak także temperatura oraz ciśnienie. Pod wpływem stałego ciśnienia zewnętrznego dochodzi do tak zwanego oziębiania pary konkretnej substancji.
Zarówno sublimacja, jak i resublimacja dotyczą tej samej dziedziny, ale równocześnie różnią się między sobą. Są bowiem swoimi całkowitymi przeciwieństwami. Mimo to – co ciekawe – można wykorzystywać je jednocześnie. Często procesy te są stosowane w różnych fabrykach, w przemyśle, a także laboratoriach. Można również przeprowadzić taki proces samodzielnie w domu albo na zajęciach. Jeśli dobrze się przyjrzymy, zauważymy, że sublimacja oraz resublimacja występują na co dzień. Przykłady można niemalże mnożyć i zauważyć prawie na każdym kroku. Zarówno w lecie, jak i zimą są widoczne gołym okiem. Wystarczy tylko zwrócić na nie uwagę.
Przykłady sublimacji i resublimacji
Sublimacja jest procesem, który w teorii wydaje się bardzo skomplikowany. Mimo to, jeśli pokażemy go na konkretnych przykładach, zauważymy, że tak w istocie nie jest. Najbardziej popularnym jest przykład suchego lodu, który wstawiamy do pomieszczenia, gdzie panują normalne warunki. Wówczas wspomniany lód nie będzie się topił. Kryształki amfory natomiast zaczną powoli odparowywać.
Co więcej, jeśli wywiesimy mokre ubrania na sznurku w mroźny dzień, woda na ciuchach zamarznie. Lód, który powstanie z kolei zacznie sublimować.
Resublimację można tak naprawdę zauważyć niemalże na każdym kroku. Po pierwsze, możemy tu przytoczyć fakt, że jeśli na talerzyku pozostawimy lody, a temperatura otoczenia jest inna, niż samej substancji, wówczas te stopią się i pozostanie jedynie płynna masa. Jeśli natomiast w lecie wystawimy na dwór miskę z wodą, wówczas – pod wpływem promieni słonecznych, po kilku godzinach wyparuje.
