Što je sublimacija

Što je uopće sublimacija?

Sublimacija je, u fizici, proces u kojem tvar prelazi iz čvrstog stanja izravno u plinovito stanje, zaobilazeći tekuće stanje. Ovaj fenomen javlja se kada tvar dobiva dovoljno energije da prijeđe iz čvrstog stanja, gdje su molekule usidrene u čvrsto kristalno rešetkasto stanje, u plinovito stanje, gdje molekule postaju slobodne i pokretljive. Primjer sublimacije može se vidjeti kod tvari poput suhog leda, što je zapravo ugljični dioksid u čvrstom stanju, koje pod utjecajem topline prelazi iz čvrste tvari u plinovito stanje bez prethodnog prijelaza tvari u tekuće stanje. Drugi primjer sublimacije su određeni aromatični spojevi poput kamfora koji također sublimiraju. Sublimacija ima i praktične primjene, poput na primjer u laboratorijskim uvjetima za sušenje osjetljivih tvari, kao i u tehnologiji za proizvodnju instant smrznutih proizvoda ili za proizvodnju čvrstih tvari koje se koriste u sublimacijskom pisaču, gdje se pigmenti tinte direktno pretvaraju iz čvrstog stanja u plinovito stanje radi printanja na papiru.

Kako nastaje sublimacija?

Sublimacija nastaje kada tvar prolazi iz čvrstog stanja izravno u plinovito stanje bez prolaska kroz tekuće stanje. Proces sublimacije zahtijeva unos toplinske energije koja potiče molekule čvrste tvari da prijeđu iz čvrste tvari u plinovito stanje. Sublimacija se događa pod određenim uvjetima temperature i tlaka. Tvar koja će sublimirati mora primiti dovoljno toplinske energije da premosti energetsku barijeru koja održava molekule u čvrstom stanju. Ova energija pomaže u narušavanju privlačnih sila između molekula i omogućuje im slobodnije kretanje. Kada tvar dobije dovoljno energije, molekule počinju gubiti svoj čvrsti redoslijed i prelaze iz čvrstog stanja izravno u plinovito stanje. Ovaj proces događa se na molekularnoj razini, gdje molekule napuštaju kristalnu rešetku čvrstog materijala i postaju slobodne. Molekule u plinovitom stanju sada su slobodne da se kreću i zauzmu veći volumen nego u čvrstom stanju. Plinovi se šire kako dobivaju energiju, stvarajući plinsku fazu tvari. Ako se plinovi ohlade, mogu se kondenzirati i preći nazad u čvrsto stanje, ali ovaj proces se naziva reverzibilnom sublimacijom.

Sublimacija i desublimacija

Sublimacija i desublimacija su dva suprotna procesa koji se odnose na promjene agregatnih stanja tvari, ali imaju različite smjerove. Sublimacija je proces u kojem tvar prelazi iz čvrstog stanja izravno u plinovito stanje bez prolaska kroz tekuće stanje. Na primjer, suhi led odnosno ugljični dioksid, kamfor i jod su primjeri tvari koje podvrgavaju sublimaciji. Desublimacija, poznata i kao kondenzacija, je proces u kojem plin prelazi izravno u čvrsto stanje, zaobilazeći tekuće stanje. Vodena para koja kondenzira na staklu hladnjaka i stvaranje sublimirane vode na hladnim površinama su primjeri desublimacije. Kod sublimacije, čvrsta tvar direktno prelazi u plinovito stanje, dok kod desublimacije, plinovito stanje direktno prelazi u čvrstu tvar. Ovaj proces zahtijeva dodavanje toplinske energije, dok desublimacija zahtijeva hlađenje. Ovaj proces se događa pod uvjetima povišene temperature ili sniženog tlaka, dok se desublimacija događa pod uvjetima snižene temperature. Ove dvije pojave predstavljaju različite putanje promjena agregatnih stanja tvari, s obzirom na uvjete okoline i energetske promjene koje su uključene.