Сублимация
Сублимация — переход вещества из твёрдого состояния сразу в газообразное, минуя жидкость. Она происходит при давлении ниже давления тройной точки: так испаряются сухой лёд (CO2) при −78,5 °C и лёд на морозе. На сублимации основаны сублимационная сушка продуктов и усушка замороженных продуктов при хранении.
Сублимация — это испарение твердых тел. Она похожа на испарение жидкостей, хотя происходит намного более медленно. В процессе сублимации твердое тело изменяет состояние непосредственно на газообразное без промежуточной жидкой фазы. Сублимация происходит, когда давление пара тела ниже давления пара согласно тройной точке. Когда молекулы на поверхности тела поглощают энергию окружающей среды, они достигают уровня, который позволяет им нарушать прочные связи кристаллической структуры и уйти в окружающую атмосферу.
Один из самых знакомых примеров сублимации — это испарение твердого углекислого газа (С02), который при стандартном атмосферном давлении и температуре сублимирует непосредственно от твердого те, до пара. Так как жидкой фазы нет, твердая фаза С02 известна как сухой лед. Влажное белье при температуре ниже нуля также сохнет в результате сублимации. Лед и снег также сублимируют зимой.
Что такое сублимация в физике
Сублимация в физике — это переход вещества из твёрдого состояния сразу в газообразное, минуя жидкую фазу. Он возможен, когда давление пара над твёрдым телом ниже давления тройной точки вещества. Для воды это 611 Па, поэтому лёд на морозе в сухой день постепенно «испаряется», а бельё высыхает на холоде. Теплота сублимации равна сумме теплоты плавления и парообразования: для льда — около 2 830 кДж/кг.
| Вещество | Когда сублимирует |
|---|---|
| Сухой лёд (CO₂) | При атмосферном давлении, −78,5 °C |
| Водяной лёд | При давлении ниже 611 Па или в сухом морозном воздухе |
| Йод | При нагревании, образует фиолетовые пары |
| Нафталин | При комнатной температуре, отсюда запах |
| Иней в морозильнике | Медленно уходит при сухом холодном воздухе No Frost |
Сублимация в химии
Сублимация в химии — это способ очистки твёрдых веществ возгонкой: вещество нагревают, оно переходит в пар без плавления, пары оседают на холодной поверхности в виде чистых кристаллов, а нелетучие примеси остаются. Обратный процесс — десублимация, переход газа сразу в твёрдое состояние: так образуется иней на испарителе и морозные узоры на стекле. На сублимации льда основана сублимационная сушка продуктов и лекарств — см. сублимационная сушка.
Частые вопросы
Что такое сублимация?
Переход вещества из твёрдого состояния в газообразное без плавления; обратный процесс называется десублимацией.
Где применяется сублимация?
В сублимационной сушке продуктов и лекарств, охлаждении сухим льдом, а нежелательная сублимация льда вызывает усушку замороженных продуктов.
Что такое сублимация в физике?
Переход вещества из твёрдого состояния сразу в газ, минуя жидкость. Так при атмосферном давлении испаряется сухой лёд, а водяной лёд — при давлении ниже 611 Па или в сухом морозном воздухе.
Читайте также