Sublimacija je izraz, kdaj zadeva je podvržen faznemu prehodu neposredno iz trdne v plinasta oblikaali hlapi, ne da bi prešli skozi bolj običajno tekočo fazo med obema. Gre za poseben primer izhlapevanja. Sublimacija se nanaša na fizikalne spremembe prehoda in ne na primere, ko se trdne snovi pretvorijo v plin zaradi kemične reakcije. Ker fizična sprememba iz trdne snovi v plin zahteva dodajanje energije v snov, je primer endotermične spremembe.
Kako deluje sublimacija
Fazni prehodi so odvisni od temperature in tlaka zadevnega materiala. V normalnih pogojih, kot jih splošno opisuje kinetična teorija, dodajanje toplote povzroči, da atomi znotraj trdne snovi pridobivajo energijo in postanejo manj tesno povezani drug z drugim. To je običajno odvisno od fizikalne zgradbe, ki se tali v tekočo obliko.
Če pogledate na fazni diagrami, ki je graf, ki prikazuje stanje snovi za različne pritiske in količine. "Trojna točka" na tem diagramu predstavlja najmanjši tlak, za katerega lahko snov prevzame tekočo fazo. Pod tem tlakom, ko temperatura pade pod raven trdne faze, preide neposredno v plinsko fazo.
Posledica tega je, da je trojna točka pri visokem tlaku, kot v primeru trdnega ogljikovega dioksida (oz suhi led), potem je sublimacija dejansko lažja kot taljenje snovi, saj so visoki pritiski, potrebni za njihovo pretvorbo v tekočino, običajno izziv.
Uporabe za sublimacijo
Eden od načinov za razmišljanje o tem je, da če želite imeti sublimacijo, morate snov spustiti pod trojno točko z znižanjem tlaka. Kemiki pogosto uporabljajo snov v vakuumu in toplota v napravi, imenovani sublimacijski aparat. Vakuum pomeni, da je tlak zelo nizek, zato se lahko celo snov, ki se običajno stopi v tekoči obliki, sublimira neposredno v pare z dodatkom toplote.
To je metoda, ki so jo kemiki uporabljali za čiščenje spojin in je bila razvita v predhemijskih dneh alkemije kot sredstvo za ustvarjanje prečiščenih hlapov elementov. Ti prečiščeni plini lahko nato preidejo v kondenzacijski postopek, končni rezultat pa je prečiščena trdna snov, ker se lahko zgodi, da je to tako temperatura sublimacije ali temperatura kondenzacije bi bila za nečistoče drugačna kot za želeno trdna.
Upoštevati je treba nekaj, kar sem opisal zgoraj: kondenzacija bi dejansko vzela plin v tekočino, ki bi nato zamrznila nazaj v trdno snov. Možno bi bilo tudi znižati temperaturo ob zadrževanju nizkega tlaka, ohraniti celoten sistem pod trojno točko, kar bi povzročilo prehod neposredno iz plina v trdno. Ta postopek se imenuje odlaganje.