science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wat betekent sublimatie in de wetenschap?

Soms is het gemakkelijk om de betekenis van woorden in de wetenschap te onderscheiden omdat ze een bepaald aspect van hun betekenis delen met het alledaagse Engels. Wetenschappelijke concepten zoals energie, kracht en zelfs natuurlijke selectie zijn meestal uitbreidingen van ons gemeenschappelijke begrip en hun informele betekenissen. Niet zo voor sublimatie. Zelfs als je de niet-wetenschappelijke betekenis van het woord kent, zal die kennis je niet helpen als het gaat om de betekenis ervan in de wetenschap. In de wetenschap heeft sublimatie te maken met de tak van fysica en scheikunde die thermodynamica wordt genoemd.

Staten van materie |

De meeste alledaagse materie bestaat in een van de drie hoofdfasen of toestanden: vast, vloeibaar of gasvormig . Materie kan staten veranderen zonder de identiteit te veranderen. IJs, water en stoom zijn bijvoorbeeld allemaal H2O; ijs is vaste fase H2O, water is vloeibare fase H2O en stoom is gasfase H2O. (Merk op dat de 2 in H2O een subscript moet zijn.)

Van fase veranderen

We zijn al bekend met veel faseveranderingen: smelten is de overgang van een vaste naar een vloeistof; koken is de overgang van een vloeistof naar een gas; en sublimatie is gewoon de overgang van een vast naar een gas.

Fasediagram

Hoe verandert een vaste stof in een gas? Gaat het zeer snel door de vloeibare fase? Wordt het getransporteerd naar een of andere hogere dimensie? Een eenvoudig fasediagram laat zien dat het proces van sublimatie veel minder gecompliceerd is. Bij bepaalde temperaturen (stijgend langs de x-as) en drukken (stijgend langs de y-as), zal elke substantie bestaan ​​in ofwel een vaste stof, een vloeistof of een gasfase. Om door sublimatie een vaste stof in een gas te veranderen zonder door smelten en koken te gaan, moet de druk worden verlaagd. Dan is het mogelijk om de enkele lijn te kruisen tussen vast en gas.

Latent Transformatiewater

Als je warmte toevoegt aan een vaste stof, stijgt de temperatuur totdat een fase in de fase wordt bereikt diagram. Dan, in plaats van dat de temperatuur stijgt, wordt alle warmte gebruikt om de fase van de substantie te veranderen. De hitte die daarbij wordt gebruikt, wordt de latente warmte van transformatie genoemd. De warmte die wordt gebruikt om een ​​stof van een vaste stof in een gas te veranderen, wordt de latente warmte van sublimatie genoemd. Warmte wordt geabsorbeerd in de verandering van vast naar gas en (voor dezelfde massa van dezelfde stof) wordt dezelfde hoeveelheid warmte afgegeven bij de verandering van gas naar vaste stof (een proces dat afzetting wordt genoemd).

Voorbeelden van sublimatie

Misschien is het beroemdste voorbeeld van sublimatie droogijs. Droogijs is vast koolstofdioxide dat sublimeert aan kooldioxide in de gasfase bij kamertemperatuur. Jodium kan subliem zijn (hoewel het ook bij kamertemperatuur als vloeistof kan voorkomen), net als naftaleen, een organisch bestanddeel dat in mottenballen wordt gebruikt. Sublimatie is ook het principe achter vriesdrogen voedsel.