20 BEISPIELE FÜR CHEMISCHE SUBLIMATION UND EIGENSCHAFTEN - CHEMIE - 2025

Einige Beispiele für chemische Sublimation sind die Prozesse, die Wasser, Kohlendioxid, Jod, Arsen oder Schwefel durchlaufen. In ihnen wird der direkte Phasenwechsel von einem Feststoff zu einem Gas ohne den vorherigen Übergang in die flüssige Phase beobachtet.

Die klassischen Beispiele für Sublimation sind Trockeneis (unteres Bild), das aus gefrorenem Kohlendioxid besteht. und Jod mit seinen violetten Kristallen. Um zu wissen, ob eine Verbindung sublimieren kann oder nicht, müssen Sie in Abhängigkeit von Druck und Temperatur (PV) zu ihrem Phasendiagramm gehen.

Ein Stück Trockeneis reagiert und neutralisiert eine mit Phenolphthalein gefärbte Natriumhydroxidlösung. Quelle: Alessandro e Damiano

In diesen Phasendiagrammen wird ein Punkt beobachtet, an dem sich die drei Linien, die die feste, flüssige und gasförmige Phase trennen, verbinden (und gleichzeitig existieren): der Tripelpunkt. Unterhalb dieses Punktes befinden sich zwei Zonen im Gleichgewicht: eine für den Feststoff und eine für das Gas. Somit wird durch Manipulieren des Drucks der direkte Fest-Gas-Übergang erreicht.

Aus diesem Grund können viele andere feste Verbindungen sublimieren, wenn sie durch Absenken des Drucks oder Anlegen von Vakuum erhitzt werden.

Beispiele für Sublimation

Trockeneis

Trockeneis oder festes CO ₂ ist das repräsentativste Beispiel für eine Sublimation. Es wird trocken genannt, weil es keine Spuren von Feuchtigkeit hinterlässt, kalt ist und den weißen Rauch abgibt, der so oft in Spielen verwendet wurde.

Sobald es hergestellt ist (bei -78,5 ºC), beginnt es bei jeder Temperatur zu sublimieren; Setzen Sie es einfach der Sonne aus, damit es sofort erhaben wird. Es ist im folgenden Bild zu sehen:

Jod

Sowohl Trockeneis als auch Jod sind molekulare Feststoffe. Jod besteht aus I ₂ -Molekülen , die zu violetten Kristallen gekoppelt sind. Da ihre intermolekularen Kräfte schwach sind, sublimiert ein erheblicher Teil dieser Kristalle beim Erhitzen eher als dass sie schmelzen. Das Obige erklärt, warum lila Dämpfe von Jod ausgehen.

Eis und Schnee

Auf den Höhen schneebedeckter Gipfel kann sich der Schnee aufgrund des geringeren Drucks seiner Kristalle sublimieren. Eine solche Sublimation ist jedoch im Vergleich zu Trockeneis und Jod extrem langsam; Der Dampfdruck von Eis und Schnee ist viel niedriger und sublimiert daher nicht so schnell.

Wenn der Windfaktor zu dieser langsamen Sublimation hinzugefügt wird, die die Moleküle von der Oberfläche von Eis und Schnee zieht und ihre Oberfläche erodiert, werden die gefrorenen Massen abgetragen. Das heißt, sie werden verkleinert, während sich Hügel (Moränen) aus Schnee ausbreiten oder ausbreiten. Das folgende Bild zeigt die Sublimation des Eises:

Menthol

Obwohl Jod einen bestimmten charakteristischen Geruch hat, können wir aus Menthol eine Qualität hervorbringen, die alle Feststoffe gemeinsam haben, die unter bestimmten Druck- oder Temperaturbedingungen sublimieren können: Es handelt sich um duftende Verbindungen.

Die Tatsache, dass ein Feststoff geruchsintensiv ist, bedeutet, dass sein Dampfdruck hoch genug ist, damit wir seine Moleküle mit unserem Geruchssinn wahrnehmen können. Somit können Mentholkristalle sublimieren, wenn sie im Vakuum erhitzt werden. Wenn die Dämpfe mit einer kalten Oberfläche in Kontakt kommen, setzen sie sich in einer Ansammlung heller, gereinigter Kristalle ab.

Daher ist die Sublimation eine Technik, die die Reinigung flüchtiger Feststoffe ermöglicht; solide Beispiele, von denen es noch Beispiele zu erwähnen gibt.

Zink

Zink hat im Vergleich zu anderen Metallen einen beträchtlich niedrigen Siedepunkt (419,5 ° C). Wenn es auch durch Anlegen von Vakuum erhitzt wird, sublimieren Ihre Kristalle.

Arsen

Der Fall von Arsen ist ausgeprägter als der von Zink: Es muss nicht einmal der Druck abnehmen, um bei 615 ° C zu sublimieren. Temperatur, bei der sich übermäßig giftige Arsendämpfe bilden. Zum Schmelzen oder Schmelzen muss es auf hohe Drücke erhitzt werden.

Metallorganische Verbindungen

Obwohl nicht verallgemeinert werden kann, dass alle metallorganischen Verbindungen sublimieren können, sublimieren ein breites Repertoire von ihnen, bestehend aus Metallocenen, M (C ₅ H ₅ ) ₂ und Metallcarbonylen mit koordinierten M-CO-Bindungen, aufgrund von ihre schwachen intermolekularen Wechselwirkungen.

Beispielsweise sublimieren Metallocene, einschließlich Nickelocen (grün) und Vanadocen (lila), und lagern ihre Kristalle in attraktiven und hellen Geometrien ab. Weniger auffällig gilt das Gleiche für metallische Carbonyle.

Fullerene

Die Ballons C ₆₀ und C ₇₀ interagieren mittels Londoner Dispersionskräften miteinander und unterscheiden sich nur durch ihre Molekularmassen. Die relative "Schwäche" solcher Wechselwirkungen gibt Fullerenen einen Dampfdruck, der dem atmosphärischen Druck bei 1796 ºC entsprechen kann; Dabei sublimieren sie ihre schwarzen Kristalle.

Koffein

Das aus Tee oder Kaffeebohnen extrahierte Koffein kann gereinigt werden, wenn es auf 160 ºC erhitzt wird, da es nicht schmilzt, sondern sofort sublimiert. Diese Methode wird zur Reinigung von Koffeinproben verwendet, obwohl ein Teil des Inhalts verloren geht, wenn die Dämpfe entweichen.

Theobromin

Wie Koffein wird Theobromin, das jedoch aus Pralinen oder Kakaobohnen stammt, nach der Extraktion bei 290 ° C durch Sublimation gereinigt. Der Prozess wird durch Anlegen von Vakuum erleichtert.

Saccharin

Saccharinkristalle sublimieren und werden durch Vakuumwirkung gereinigt.

Morphium

Das synthetisierte Morphin, das als Analgetikum verwendet werden soll, wird wiederum durch Sublimation bei 110ºC und Anlegen von Vakuum gereinigt. Sowohl Morphin als auch Koffein bestehen aus großen Molekülen, jedoch mit relativ schwachen intermolekularen Kräften im Verhältnis zu ihren Massen.

Kampfer

Kampfer ist wie Menthol ein duftender Feststoff, der bei richtiger Erwärmung weiße Dämpfe sublimiert.

1,4-Dichlorbenzol

1,4-Dichlorbenzol ist ein sehr duftender Feststoff mit einem naphthalinähnlichen Geruch, der auch bei 53 ° C schmilzt. Aus diesem Grund ist zu Recht anzunehmen, dass es sublimieren kann; sogar zu einem nennenswerten Grad ohne sich aufzuwärmen und für einen Monat.

Benzoe

Wie Kampfer wird Benzoe mit einem kampferartigen Geruch durch Sublimation gereinigt.

Purina

Purin und andere stickstoffhaltige Basen können bei Temperaturen über 150 ° C sublimieren und Vakuum von Bakterienzellen anlegen.

Arsen

Bei einer Temperatur von 615 ° C sublimiert Arsen. Dies stellt angesichts der Toxizität des Elements eine Gefahr dar.

Schwefel

Dieses Element sublimiert zwischen 25 und 50 ° C und verursacht giftige und erstickende Gase.

Aluminium

Dieses Metall wird für bestimmte industrielle Prozesse bei Temperaturen über 1000 ° C sublimiert.

Metallurgie

Bestimmte Legierungen werden durch Sublimationsverfahren gereinigt. Auf diese Weise werden die Verbindungen, aus denen die Legierung besteht, getrennt, wobei gereinigte Produkte erhalten werden.

Sublimationsdruck

Sublimation wird auch verwendet, um Bilder auf Objekte oder Oberflächen aus Polyester oder Polyethylen zu drucken. Ein Bild mit sublimierbaren festen Pigmenten wird auf das Objekt erhitzt, um es dauerhaft darauf zu prägen. Die aufgebrachte Wärme hilft auch, die Poren des Materials zu öffnen, so dass die farbigen Gase durch sie hindurchtreten.

Kometenpfade

Kometenkondensstreifen sind das Ergebnis der Sublimation ihres Gehalts aus Eis und anderen gefrorenen Gasen. Da der Druck im Kosmos praktisch nicht vorhanden ist, erwärmt ihre Wärme, wenn diese Gesteine ​​einen Stern umgeben, seine Oberfläche und bewirkt, dass sie einen Lichthof aus gasförmigen Partikeln freisetzen, der das auf sie abgestrahlte Licht reflektiert.

Künstlerische Sublimation

Obwohl es den chemischen oder physikalischen Bereich verlässt, gilt das Wort "erhaben" auch für das, was über das Konventionelle hinausgeht; eine unvorstellbare Schönheit, Zärtlichkeit und Tiefe. Aus dem Einfachen oder Einfachen (Festen) kann sich ein künstlerisches Werk oder ein anderes Element erheben (Gas), um sich in etwas Erhabenes zu verwandeln.

Druckfarben

Trockensublimationsdrucker verwenden den Sublimationsprozess, um Bilder in Fotoqualität zu drucken. Der Prozess beginnt, wenn es spezielle Filme gibt, die feste Pigmente enthalten, die beim Erhitzen sublimieren und später wieder eingefangen werden.

Bilder können auf Polyesterhüllen, Töpfen oder Aluminium- oder Chromfolie gedruckt werden.

Aromen

Feste Lufterfrischer sublimieren ebenfalls. Diese Verbindungen sind im Allgemeinen Ester, einschließlich solcher, die in der Toilette hängen. Auf diese Weise gelangen Chemikalien direkt in die Luft und machen den Geruch frisch.

Cadmium

Ein weiteres Element, das bei niedrigem Druck sublimiert. Dies ist besonders problematisch in Situationen, in denen Sie im Hochvakuum arbeiten.

Graphit

Dieses Material wird sublimiert, indem ein elektrischer Strom mit hoher Stromstärke in ein Hochvakuum geleitet wird. Dieses Verfahren wird in der Transmissionselektronenmikroskopie verwendet, um die Proben leitfähig zu machen und eine höhere Auflösung zu haben.

Gold

Goldsublimation wird verwendet, um preiswerte Medaillen und "vergoldeten" Schmuck herzustellen. Es wird auch zur Behandlung von Rasterelektronenmikroskopieproben verwendet.

Anthracen

Es ist ein weißer Feststoff, der leicht sublimiert. Diese Methode wird im Allgemeinen zur Reinigung verwendet.

Salicylsäure

Es wird als Salbe zur Linderung von Fieber verwendet, da es leicht sublimiert. Diese Methode wird auch zur Reinigung verwendet.

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