Sublimacja

Sublimacja jest procesem, w którym materiał zmienia się z zamrożonego ciała stałego w gaz bez przechodzenia przez pośredni stan ciekły.

Czy materiał sublimuje (ciało stałe w gaz), topi się (ciało stałe w ciecz) lub paruje (ciecz w gaz) zależy od temperatury i ciśnienia środowiska, w którym się znajduje. Można to zilustrować na “diagramie fazowym”, takim jak ten poniżej dla wody. W tym przypadku, przy ciśnieniu (1 atmosfera) i temperaturze (25 stopni Celsjusza), do jakich jesteśmy przyzwyczajeni na Ziemi, lód wodny będzie się topił, tworząc wodę w stanie ciekłym, która następnie będzie parować, tworząc parę wodną. Jednakże, jeśli ciśnienia są wystarczająco niskie (na przykład ciśnienia, które znajdujemy gdzie indziej w Układzie Słonecznym), lód wodny zamieni się bezpośrednio w parę wodną wraz ze wzrostem temperatury, omijając etap wody w stanie ciekłym.

Sublimacja występuje w wielu miejscach w Układzie Słonecznym. Dwa przykłady to:

  • Sublimacja wody z jąder kometarnych w miarę zbliżania się komety do Słońca’
  • Sublimacja polarnych czap lodowych na Marsie w czasie marsjańskiego lata.
Schematy fazowe dla wody. Niskie ciśnienia występujące w innych miejscach Układu Słonecznego oznaczają, że woda raczej sublimuje niż topi się, omijając stan ciekły.

Przykładem materiału, który sublimuje tu na Ziemi, jest zamrożony dwutlenek węgla (CO2) – bardziej znany jako “suchy lód”. Po wystawieniu na działanie powietrza o temperaturze pokojowej przy ciśnieniu 1 atmosfery, zamrożony CO2 zamienia się bezpośrednio w gazowy CO2.

sublimation2.jpg

Schematy fazowe dla CO2. Przy ciśnieniu około 1 atmosfery (ciśnienie na poziomie morza na Ziemi) i w temperaturze pokojowej CO2 przekształci się bezpośrednio ze stanu stałego w gaz, omijając stan ciekły.


.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.