Сублімацыя, фізіка

З пляцоўкі Вікіпедыя.
Перайсці да: рух, знайсці
Сублімацыйная крывая вадзянога лёду - раўнаважны ўчастак «цвёрдае цела - газ» на фазавай дыяграме вады

Сублімацыя (узгонка) - пераход рэчыва з цвёрдага стану адразу ў газападобнае, абыходзячы вадкае. Паколькі пры узгонцы змяняецца удзельны аб'ём рэчывы і паглынаецца энергія (цеплыня сублімацыі), узгонка з'яўляецца фазавым пераходам першага роду.

Зваротным працэсам з'яўляецца дэсублімацыя. Прыкладам дэсублімацыі з'яўляюцца такія атмасферныя з'явы, як іней на паверхні зямлі і шэрань на ветках дрэў і правадах.

Прыклады узгонкі[правіць | правіць зыходнік]

Сублімацыя ёду[правіць | правіць зыходнік]

Узгонка характэрна, напрыклад, для элементарнага ёду I2, які пры нармальных умовах не мае вадкай фазы: чорныя з блакітным адлівам крышталі адразу ператвараюцца (сублімуюць) у газападобны малекулярны ёд (медыцынскі «ёд» уяўляе сабой спіртавы раствор).

Сублімацыя лёду[правіць | правіць зыходнік]

Добра паддаецца узгонцы лёд, што вызначыла шырокае прымяненне дадзенага працэсу як аднаго са спосабаў сушкі. Пры прамысловай узгонцы спачатку вырабляюць замарозку зыходнага цела, а затым змяшчаюць яго ў вакуумную або запоўненую інэртнымі газамі камеру. Фізічна працэс ўзгонкі працягваецца да таго часу, пакуль канцэнтрацыя вадзяных пар у камеры не дасягне нармальнага для дадзенай тэмпературы ўзроўню, у сувязі з чым залішнія вадзяныя пары пастаянна адпампоўваюць. Узгонка прымяняецца ў хімічнай прамысловасці, у прыватнасці, на вытворчасцях выбуханебяспечных ці выбуховых рэчываў, якія атрымліваюцца аблогай з водных раствораў.

Просты сублімацыйны апарат. Рэчыва, якое ачышчаецца, кандэнсуецца з газавай фазы на «пальцы»-халадзільніку, які ахалоджваецца вадой.
1 Уваход халоднай вады
2 Выхад халоднай вады
3 Вакуум / газ лінія
4 Сублімацыйная камера
5 Сублімуемы прадукт
6 Сыры матэрыял
7 Знешні нагрэў

Прымяненне працэсу[правіць | правіць зыходнік]

Ужыванне сублімацыі ў лабараторнай тэхніцы[правіць | правіць зыходнік]

На эфекце узгонкі заснаваны адзін са спосабаў ачысткі цвёрдых рэчываў. Пры пэўнай тэмпературы адно з рэчываў у сумесі узганяецца з больш высокай хуткасцю, чым іншае. Пары таго рэчывы, якое ачышчаюць, кандэнсуюць на ахалоджванай паверхні. Прыбор, які ўжываецца для гэтага спосабу ачысткі, называецца субліматар.

Сублімацыйная сушка[правіць | правіць зыходнік]

Сублімацыйная сушка (інакш ліяфілізацыя; ліяфільная сушка) (англ. freeze drying або lyophilization) - працэс выдалення растваральніка з замарожаных раствораў, геляў, завісяў і біялагічных аб'ектаў, заснаваны на сублімацыі зацвярдзелага растваральніка (лёду) без утварэння макраколькасці вадкай фазы [1].

Узгонка таксама выкарыстоўваецца ў харчовай прамысловасці: так, напрыклад, сублімаваную каву атрымліваюць з замарожанага кававага экстракту праз абязводжванне вакуумам. Фрукты пасля сублімавання важаць ў некалькі разоў менш, а аднаўляюцца ў вадзе. Сублімаваныя прадукты значна пераўзыходзяць сушаныя па харчовай каштоўнасці, так як узгонцы паддаецца толькі вада, а пры тэрмічным выпарэнні губляюцца шматлікія карысныя рэчывы. Перад сублімацыяй харчовых прадуктаў выкарыстоўваецца хуткае замарожванне (ад -100 да -190 °C), што прыводзіць да утварэння дробных крышталяў і не разбурае клеткавыя мембраны.

Зноскі

Спасылкі[правіць | правіць зыходнік]