Sublimation: Zustandsänderung

Sublimation ist der Übergang vom festen in den gasförmigen Zustand und umgekehrt, ohne den flüssigen Zustand zu durchlaufen.

Damit eine Substanz den Sublimationsprozess durchlaufen kann, muss sie bestimmten Temperatur- und Druckwerten ausgesetzt werden.

Mottenkugeln und CO₂ Feststoff (Trockeneis) sind Beispiele für Substanzen, die unter Umgebungsbedingungen sublimieren.

Phasendiagramm

Wir können den physikalischen Zustand eines Stoffes entdecken, indem wir die Temperatur- und Druckwerte kennen, denen er ausgesetzt ist.

Dazu verwenden wir für jede Substanz erstellte Diagramme aus experimentell gefundenen Werten.

Namens "Phasendiagramm“, ist es in drei Regionen unterteilt, die den festen, flüssigen und gasförmigen Zustand darstellen. Die Linien, die diese Bereiche begrenzen, signalisieren die Punkte, an denen die Substanz die Phase wechselt.

Der Tripelpunkt im Diagramm gibt die Temperatur und den Druck an, bei denen die Substanz in den drei Phasen koexistieren kann. Unter diesem Punkt befindet sich die Sublimationskurve.

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Die Punkte auf dieser Kurve bestimmen die Druck- und Temperaturwerte, bei denen die Sublimation auftritt.

Wenn ein Festkörper einem Druck unter dem Tripelpunkt ausgesetzt wird, geht er beim Erhitzen direkt in einen gasförmigen Zustand über.

Der Übergang vom direkten festen Zustand in den gasförmigen Zustand kann auch durch Verringerung des Drucks erfolgen, wenn seine Temperatur niedriger als die des Tripelpunktes ist.

Erfahren Sie mehr unter: Physikalische Zustandsänderungen.

Kohlendioxid (CO)-Phasendiagramm₂ )

Der CO-Tripelpunkt₂ tritt auf, wenn der Druck 5 atm beträgt. Diese Tatsache rechtfertigt, dass das Auftreten von Sublimation in Trockeneis üblich ist, da der Umgebungsdruck 1 Atmosphäre beträgt.

Aus diesem Grund wird unter Umgebungsbedingungen kein flüssiges Kohlendioxid erhalten. Unter diesen Bedingungen liegt es entweder in einem festen Zustand oder in einem dampfförmigen Zustand vor.

CO2-Phasendiagramm — Kohlendioxid-Phasendiagramm

Wasserphasendiagramm (H₂Ö)

Der Tripelpunkt von Wasser tritt auf, wenn der Druck nur 0,06 atm beträgt. Daher ist es unter Umgebungsbedingungen nicht üblich, dass Wasser sublimiert.