20 KIMYASAL SÜBLIMASYON ÖRNEKLERI VE ÖZELLIKLERI - KIMYA - 2025

Bazı kimyasal süblimasyon örnekleri, su, karbon dioksit, iyot, arsenik veya sülfürün maruz kaldığı süreçlerdir. Bunlarda, sıvı faza önceki geçiş olmadan katıdan gaza doğrudan faz değişimi gözlenir.

Klasik süblimasyon örnekleri, donmuş karbondioksitten oluşan kuru buzla (alttaki resim) oluşturulur; ve mor kristalleri ile iyot. Bir bileşiğin süblimleşip süblimleşemeyeceğini bilmek için, basınç ve sıcaklığın (PV) bir fonksiyonu olarak faz diyagramına gitmelisiniz.

Bir parça kuru buz reaksiyona girer ve fenolftalein ile renklendirilmiş bir sodyum hidroksit çözeltisini nötralize eder. Kaynak: Alessandro e Damiano

Bu faz diyagramlarında katı, sıvı ve gaz fazlarını ayıran üç çizginin birleştiği (ve aynı anda var olduğu) bir nokta gözlemlenir: üçlü nokta. Bu noktanın altında dengede iki bölge vardır: biri katı ve diğeri gaz için. Böylece basınç manipüle edilerek doğrudan katı-gaz ​​geçişi sağlanır.

Bu nedenle diğer birçok katı bileşik, basıncı düşürerek veya vakum uygulayarak ısıtıldığında süblimleşebilir.

Süblimasyon örnekleri

Kuru buz

Kuru buz ya da katı CO ₂ bir süblimleştirme en iyi temsil eden bir örnektir. Kuru olarak adlandırılır çünkü nem izi bırakmaz, soğuktur ve oyunlarda çok kullanılan beyaz dumanı dışarı verir.

Üretildiği anda (-78,5 ºC'de) her sıcaklıkta süblimleşmeye başlar; hemen yüce olması için onu güneşe maruz bırakın. Aşağıdaki görselde görülebilir:

İyot

Hem kuru buz hem de iyot moleküler katılardır. İyot, mor kristaller oluşturmak için birleştirilmiş ₁₂ molekülden oluşur. Moleküller arası kuvvetleri zayıf olduğu için, bu kristallerin önemli bir kısmı ısıtıldıklarında erimek yerine süblimleşirler. Yukarıdakiler, mor buharların neden iyottan çıktığını açıklamaktadır.

Buz ve kar

Karlı zirvelerin yükseklerinde, kristallerinin maruz kaldığı daha düşük basınç nedeniyle kar süblimleşebilir. Bununla birlikte, bu tür süblimasyon, kuru buz ve iyot ile karşılaştırıldığında son derece yavaştır; buzun ve karın buhar basıncı çok daha düşüktür ve bu nedenle hızlı bir şekilde süblimleşmez.

Molekülleri buz ve kar yüzeyinden sürükleyen ve yüzeyini aşındıran bu yavaş süblimasyona rüzgar faktörü eklenirse, donmuş kütleler kesilir; yani, kar tepelerini (morenleri) yayarken veya yayarken boyutları küçülür. Aşağıdaki görüntü buzun süblimleşmesini göstermektedir:

Mentol

İyotun belirli bir karakteristik kokusu olmasına rağmen, mentolden, belirli basınç veya sıcaklık koşulları altında süblimleşebilen tüm katılar tarafından paylaşılan bir kaliteyi ortaya çıkarabiliriz: bunlar hoş kokulu bileşiklerdir.

Bir katının kokulu olması, buhar basıncının yeterince yüksek olması ve böylece moleküllerini koku alma duyumuzla algılayabilmemiz anlamına gelir. Böylece mentol kristalleri, vakumda ısıtıldıklarında süblimleşebilirler. Buharlar soğuk bir yüzeyle temas ederse, parlak, saflaştırılmış kristaller koleksiyonuna yerleşirler.

Bu nedenle süblimasyon, uçucu katıların saflaştırılmasına izin veren bir tekniktir; Hala bahsedilecek örnekleri olan sağlam örnekler.

Çinko

Çinko, diğer metallere kıyasla oldukça düşük bir kaynama noktasına (419,5ºC) sahiptir. Vakum uygulanarak da ısıtılırsa, kristalleriniz süblimleşir.

Arsenik

Arsenik durumu çinkodan daha belirgindir: 615 ºC'de süblimleşmek için basıncın düşmesi bile gerekmez; aşırı derecede toksik arsenik buharlarının oluştuğu sıcaklık. Eritmek veya eritmek için yüksek basınçlara ısıtılması gerekir.

Organometalik bileşikler

Tüm organometalik bileşiklerin süblimleşebileceği genelleştirilemezse de, metalosenlerden, M (C ₅ H ₅ ) _2'den ve koordineli M-CO bağları olan metal karbonillerden oluşan geniş bir repertuar, süblimleşir, çünkü zayıf moleküller arası etkileşimleri.

Örneğin, nikelosen (yeşil) ve vanadosen (mor) dahil olmak üzere metalosenler süblimleşir ve sonra kristallerini çekici ve parlak geometrilerde biriktirir. Daha az çarpıcı bir şekilde, aynı şey metalik karboniller için de geçerlidir.

Fullerene

Balonlar C ₆₀ ve C ₇₀ , yalnızca moleküler kütlelerine göre farklılık gösteren Londra dispersiyon kuvvetleri aracılığıyla birbirleriyle etkileşime girer. Bu tür etkileşimlerin göreli "zayıflığı", fullerenlere 1796 ºC'de atmosferik basınca eşit olabilen bir buhar basıncı verir; ve bu süreçte siyah kristallerini yüceltiyorlar.

Kafein

Çay veya kahve çekirdeklerinden ekstrakte edilen kafein 160 ºC'ye ısıtıldığında saflaştırılabilir çünkü eritmek yerine hemen süblimleşir. Bu yöntem, kafein numunelerini saflaştırmak için kullanılır, ancak buharlar kaçarsa içeriğinin bir kısmı kaybolur.

theobromine'nin

Kafein gibi teobromin, çikolatadan veya kakao çekirdeklerinden gelen, ekstrakte edildikten sonra 290ºC'de süblimasyonla saflaştırılır. İşlem vakum uygulanarak kolaylaştırılır.

Sakarin

Sakarin kristalleri süblimleşir ve vakum etkisi ile saflaştırılır.

Morfin

Analjezik olarak kullanılacak sentezlenen morfin yine 110ºC'de süblimasyon ve vakum uygulanarak saflaştırılır. Hem morfin hem de kafein büyük moleküllerden oluşur, ancak kütlelerine göre nispeten zayıf moleküller arası kuvvetlere sahiptir.

kâfur

Mentol gibi kafur da, uygun şekilde ısıtıldığında beyaz buharları süblimleştiren kokulu bir katıdır.

1,4-diklorobenzen

1,4-Diklorobenzen 53ºC'de eriyen naftalene benzer bir kokuya sahip çok hoş kokulu bir katıdır. Bu nedenle, haklı olarak, yüceltebileceği varsayılmalıdır; hatta bir ay boyunca bile ısınmadan kayda değer bir dereceye kadar.

benzoin

Kafur gibi, kafur benzeri bir kokusu olan benzoin de süblimasyonla saflaştırılır.

Purina

Pürin ve diğer azotlu bazlar 150ºC'nin üzerindeki sıcaklıklarda süblimleşebilir ve bakteri hücrelerinden vakum uygulayabilir.

Arsenik

615 ° C sıcaklıkta arsenik süblimleşir. Bu, elementin toksisitesi göz önüne alındığında bir tehlikeyi temsil eder.

Kükürt

Bu element 25 ila 50 ° C arasında süblimleşerek zehirli ve boğucu gazlara neden olur.

Alüminyum

Bu metal, belirli endüstriyel işlemler için 1000 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklarda süblimleştirilir.

Metalurji

Bazı alaşımlar süblimasyon yöntemleriyle saflaştırılır. Bu şekilde alaşımı oluşturan bileşikler ayrıştırılarak saflaştırılmış ürünler elde edilir.

Süblimasyon baskı

Süblimasyon, görüntüleri polyester veya polietilen nesneler veya yüzeyler üzerine basmak için de kullanılır. Süblimleştirilebilir katı pigmentlerle yapılan bir görüntü, üzerine kalıcı olarak basılması için nesne üzerine ısıtılır. Uygulanan ısı aynı zamanda malzemenin gözeneklerini açarak renkli gazların içlerinden geçmesine yardımcı olur.

Kuyruklu yıldız yolları

Comet kontrails, içeriklerinin buzdan ve diğer donmuş gazlardan süblimleşmesinin sonucudur. Kozmostaki basınç pratikte mevcut olmadığından, bu kayalar bir yıldızı çevrelediğinde, ısısı yüzeyini ısıtır ve üzerlerine yayılan ışığı yansıtan bir gaz parçacık halesi salmalarına neden olur.

Sanatsal süblimasyon

Kimyasal ya da fiziksel alemleri terk etse de, “yüce” kelimesi gelenekselin ötesine geçen şey için de geçerlidir; akıl almaz bir güzellik, hassasiyet ve derinlik. Basit veya sade (katı) olandan, sanatsal bir çalışma veya başka herhangi bir unsur, yüce bir şeye dönüşmek için yükselebilir (gaz).

Baskı mürekkepleri

Kuru süblimasyon yazıcıları, fotoğraf kalitesinde görüntüler basmak için süblimasyon sürecini kullanır. Süreç, ısıtıldığında süblimleşen ve daha sonra yeniden yakalanan katı pigmentler içeren özel filmler olduğunda başlar.

Görüntüler polyester kılıflar, tencere veya alüminyum veya krom folyo üzerine basılabilir.

Tatlandırıcılar

Katı oda spreyleri de süblimleşir. Bu bileşikler, tuvalete asılanlar da dahil olmak üzere genellikle esterlerdir. Bu, kimyasalların doğrudan havaya girme ve kokuyu taze yapma yoludur.

Kadmiyum

Düşük basınçta süblimleşen başka bir element. Bu, özellikle yüksek vakumda çalıştığınız durumlarda sorunludur.

Grafit

Bu malzeme, yüksek vakumda yüksek amperli bir elektrik akımı geçirilerek süblimleştirilir. Bu prosedür, numuneleri iletken ve daha yüksek çözünürlüğe sahip yapmak için transmisyon elektron mikroskobunda kullanılır.

Altın

Altın süblimasyonu, ucuz madalyalar ve "altın kaplama" takılar yapmak için kullanılır. Taramalı elektron mikroskobu örneklerinin işlenmesinde de kullanılır.

anthracene

Kolayca süblimleşen beyaz bir katıdır. Bu yöntem genellikle saflaştırma için kullanılır.

Salisilik asit

Kolayca süblimleştiği için ateşi düşürmek için merhem olarak kullanılır. Bu yöntem aynı zamanda saflaştırılması için de kullanılmaktadır.

Referanslar

1. Whitten, Davis, Peck ve Stanley. (2008). Kimya (8. baskı). CENGAGE Öğrenme.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (13 Ocak 2019). Süblimasyon Tanımı (Kimyada Faz Geçişi). Kurtarıldı: thinkco.com
3. Sheila Morrissey. (2019). Kimyada Süblimasyon Nedir? - Tanım, Süreç ve Örnekler. Ders çalışma. Study.com'dan kurtarıldı
4. Chris P. Schaller, Ph.D. (Sf). Sublime. Kurtarılan: staff.csbsju.edu
5. Sean Wilson. (6 Ekim 2013). Çay Yapraklarından Asit-Baz Sıvı-Sıvı Ekstraksiyonu Yoluyla Kafeinin İzolasyonu. Edspace.american.edu adresinden kurtarıldı
6. JE Taylor ve işbirliği. Frinters. (1867). İlaç günlüğü ve işlemleri, Cilt 9. Kurtarıldı: books.google.co.ve
7. Toronto Üniversitesi Scarborough. (Sf). Sublime. Kurtarıldı: utsc.utoronto.ca
8. İnsanlarda Kanserojen Risk Değerlendirmesine İlişkin IARC Çalışma Grubu. (1991). Kahve, Çay, Mate, Metilksantinler ve Metilglioksal. Lyon (FR): Uluslararası Kanser Araştırma Ajansı. (İnsanlara Yönelik Kanserojen Risklerin Değerlendirilmesine İlişkin IARC Monografileri, No. 51.) Theobromine. Kurtarıldı: ncbi.nlm.nih.gov
9. C. Pan vd. (1992). Bir fulleren (C60 / C70) katı çözeltisinin süblimasyon basınçlarının belirlenmesi. Kaynak: pubs.acs.org
10. Açık Üniversite. (27 Eylül 2007). Çaydan Kafeini Çıkarma. Kurtarıldığı yer: open.edu
11. Jackie Vlahos. (12 Ekim 2018). Süblimasyon Baskı Nedir? - Baskı Terminolojisi 101. Printi.com adresinden kurtarıldı