Sublimación (física)

A sublimación (do latín, sublimāre) é o proceso físico que consiste no cambio de estado da materia dende o estado sólido ó estado gasoso, sen pasar polo estado líquido. O proceso inverso, o paso directo dende o estado gasoso ó estado sólido, ás veces tamén recibe o nome de sublimación, pero é máis apropiado referirse a esa transición como sublimación regresiva ou sublimación inversa.

Exemplos clásicos de sublimación preséntanos os cristais de iodo e o xeo seco.

O ciclo da auga e a sublimación

Xa na antigüidade era coñecido polos gregos e os chineses, que a auga podía presentarse en tres estados: como xeo, como auga líquida e como vapor de auga. A auga da superficie terrestre pasa como vapor á atmosfera e volve ás súas fases líquida e sólida a través das diversas formas de precipitación. A auga pasa ó estado de vapor, non só por evaporación directa senón tamén por sublimación (paso directo da auga sólida a vapor de auga).

O fenómeno da sublimación progresiva

Os sólidos teñen presións de vapor características, que cambian coa temperatura como sucede cos líquidos. Aumentando a temperatura, aumenta tamén a presión de vapor do sólido. Se collemos un sólido e o metemos nun recipiente pechado a unha temperatura inferior á temperatura de fusión parte dese sólido pasará ó estado gasoso, ata que a presión do gas acade o valor correspondente a presión de vapor dese sólido a esa temperatura. Se a presión de vapor correspondente é moi elevada será relativamente elevada a fracción de sólido que pasa a gas, e esa fracción será maior canto maior sexa a temperatura xa que a maior temperatura maior presión de vapor. Se o recipiente está aberto e a presión de vapor do sólido a esa temperatura é elevada, o sólido sublima na súa totalidade. Unha porción de xeo seco, situado sobre unha mesa a temperatura ambiente desaparecerá ó cabo dun certo tempo. O mesmo lle ocorrería a uns cristais de iodo.

A purificación do iodo, xofre, naftaleno e ácido benzoico, por exemplo, resultan viables por sublimación debido a que as presións de vapor destes sólidos teñen valores bastante elevados. Os olores característicos de moitas substancias sólidas, como as nomeadas, son debidos a que esas substancias teñen unha presión de vapor apreciable a temperatura ambiente.

O CO₂ en estado sólido ten un aspecto similar ó xeo (auga sólida), pero dada a gran presión de vapor que presenta a temperatura ambiente sublima, e ó non pasar pola fase líquida permanece seco, de aí o nome de xeo seco. Se o aire ten unha humidade elevada, os vapores fríos de CO₂ que se desprenden fan que o vapor de auga se condense formando pequenas gotas de auga ou pequenos cristais de xeo que se manteñen en suspensión no aire adquirindo o espeto de néboa, fenómeno que se aplica para preparar néboas artificiais en moitos espectáculos.

O fenómeno da sublimación regresiva ou inversa

É o proceso inverso ó da sublimación progresiva. Por exemplo, cando se producen vapores ó quentar cristais de iodo e logo se pon sobre eles un obxecto frío, os vapores transfórmanse novamente en cristais de iodo. Algunhas frías noites de inverno apreciase a sublimación regresiva do vapor de auga presente no aire dando lugar a iscarcha.