De omvendt sublimering er en termodynamisk prosess der en eksoterm tilstandsendring skjer fra en gass til et fast stoff uten først å bli en væske. Det er også kjent med navnene på regressiv sublimering, desublimering eller avsetning; sistnevnte er den mest brukte i skoletekster og leksikon.
Omvendt sublimering sies å være en eksoterm prosess fordi gassformige partikler (atomer eller molekyler) må miste energi ved å slippe varme ut i miljøet; slik at de avkjøles nok til å danne krystaller, stivne eller fryse på overflaten.
Ordet "avsetning" (og ikke "avsetning") betyr at partikkelen avsettes fra en gassfase uten å fukte mottaksflaten. Derfor er omvendte sublimeringsfenomener ofte funnet på isete gjenstander; for eksempel frosten som er avsatt på bladene eller vinterlandskapet.
Slik avsetning oppdages ofte av et tynt lag med krystaller; selv om det også kan være laget av et tilsynelatende pulver eller leire. Ved å kontrollere denne prosessen kan nye flerlagsmaterialer utformes, der hvert lag består av et bestemt faststoff avsatt ved kjemiske eller fysiske prosesser..
Artikkelindeks
Omvendt sublimering, som navnet alene avslører, er det motsatte fenomenet til sublimering: det starter ikke fra et fast stoff som fordamper, men fra en gass som stivner eller fryser..
Hvis du resonnerer molekylært, vil det se fantastisk ut at en gass er i stand til å avkjøle seg selv, til det punktet at den ikke engang kondenserer i utgangspunktet; det vil si at den går til flytende tilstand.
En gass, svært uordnet og diffus, klarer plutselig å omorganisere partiklene og etablere seg som et fast stoff (uansett utseende).
I seg selv vil dette være kinetisk og termodynamisk vanskelig, siden det trenger støtte som mottar gasspartiklene og konsentrerer dem slik at de samhandler med hverandre mens de mister energi; det vil si mens de kjøler seg ned. Det er her overflaten som utsettes for gassen deltar: fungerer som en støtte- og varmeveksler.
Gasspartiklene bytter varme med den kaldere eller isete overflaten, slik at de bremser og litt etter litt blir de første krystallinske kjernene dannet. På disse kjernene, kaldere enn den omkringliggende gassen, begynner andre partikler å bli avsatt, som er innlemmet i deres struktur..
Sluttresultatet av denne prosessen er at et lag med krystaller eller fast stoff ender opp på overflaten..
For at omvendt sublimering skal skje, må en av disse to forholdene vanligvis forekomme: overflaten i kontakt med gassen må ha en temperatur under frysepunktet; eller gassen må være superkjølt, på en slik måte at så snart den berører overflaten, blir den avsatt når den forstyrrer målstabiliteten.
På den annen side kan avsetning også forekomme når gassen er varm. Hvis overflaten er kjølig nok, vil gassens høye temperatur plutselig overføres til den og føre til at partiklene tilpasser seg overflatens struktur..
Faktisk er det metoder der overflaten ikke en gang trenger å være kald, siden den deltar direkte i en reaksjon med de gassformige partiklene som ender opp kovalent (eller metallisk) avsatt på den..
I teknologiindustrien, en metodikk som fungerer fra denne begynnelsen og kalles kjemisk dampavsetning ved forbrenning.
Når en øl er så kald at når den tas ut av kjøleskapet, er glasset på flasken dekket med hvitt, sies det at den er kledd som en brud.
Ølflasken gir nødvendig overflateareal for vanndampmolekylene, HtoEller krasj og miste energi raskt. Hvis glasset er svart, vil du legge merke til hvordan det blir hvitt ut fra ingensteds, og du kan rive det av med neglen for å skrive meldinger eller tegne bilder på det..
Noen ganger er avsetningen av fuktighet fra omgivelsene slik at ølet ser ut til å være dekket med hvit frost; men effekten varer ikke lenge, for etter hvert som minuttene går kondenserer den og fukter hånden til dem som holder den og drikker.
I likhet med det som skjer på veggene til en øl, avsettes frost på innsiden av noen kjøleskap. På samme måte observeres disse lagene av iskrystaller i naturen på bakkenivå. faller ikke fra himmelen i motsetning til snø.
Den superkjølte vanndampen kolliderer med overflaten av blader, trær, gress osv., Og ender opp med å gi dem varme for å kjøle seg ned og kunne legge seg på dem, og manifestere seg i deres karakteristiske og strålende krystallklare mønstre.
Til nå har det vært snakk om vann; Men hva med andre stoffer eller forbindelser? Hvis det for eksempel er gassformede gullpartikler i et kammer, og en kald og motstandsdyktig gjenstand blir introdusert, vil et lag gull bli avsatt på det. Det samme ville skje med andre metaller eller forbindelser, så lenge de ikke krever økt trykk eller vakuum..
Det som nettopp er beskrevet handler om en metode som kalles fysisk avsetning, og den brukes i materialindustrien for å lage metallbelegg på bestemte deler. Nå ligger problemet i hvordan man kan oppnå gassformede gullatomer uten høyt energiforbruk, siden det kreves veldig høye temperaturer..
Det er der vakuumet kommer inn, for å lette overgangen fra det faste stoffet til gassen (sublimering), samt bruk av elektronstråler.
Sod på skorsteinsvegger blir ofte nevnt som et eksempel på fysisk avsetning; Imidlertid blir de veldig fine karbonpartiklene, allerede i fast tilstand, og suspendert i røyken, ganske enkelt avsatt uten å gjennomgå en tilstandsendring. Dette fører til sverting av veggene.
Hvis det er en kjemisk reaksjon mellom gassen og overflaten, er det en kjemisk avsetning. Denne teknikken er vanlig i syntesen av halvledere, i belegget av polymerer av bakteriedrepende og fotokatalytiske lag av TiOto, eller å gi et mekanisk beskyttelsesmateriale ved å belegge dem med ZrOto.
Takket være kjemisk avsetning er det mulig å ha overflater av diamanter, wolfram, tellurider, nitrider, karbider, silisium, grafener, karbonnanorør etc..
Forbindelser som har M-atomet som ønsker å bli avsatt, og som også er utsatt for termisk nedbrytning, kan gi M til overflatestrukturen slik at den fester seg permanent.
Det er derfor organometalliske reagenser vanligvis brukes, som når de spaltes, gir opp metallatomer uten behov for å skaffe det direkte fra det; det vil si at det ikke ville være nødvendig å bruke metallisk gull, men heller et gullkompleks for å lage den ønskede gyldne "pletteringen"..
Legg merke til hvordan det opprinnelige konseptet med omvendt sublimering eller avsetning ender med å utvikle seg i henhold til teknologiske applikasjoner.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.