Etrafımızda birçok nesne var. Bazıları katı, bazıları çıplak gözle göremiyoruz, bazıları ise sulu. Tüm bu nesneler veya malzemeler farklı durumlara göre kategorize edilmiştir. Katı, Sıvı ve Gaz olmak üzere üç ana hali vardır. Durumlarını da değiştirebilirler.
Genel olarak, dönüşüm sırası katının sıvıya ve ardından sıvının gaz haline dönüşmesi şeklindedir. Ancak daha sonra durumların bu sırayla dönüştürülmesinin her zaman doğru olmadığı fark edildi. Örneğin, bazı maddelerin katı halden doğrudan gaz haline, bazılarının ise sıvı halden gaz haline geçebildiği keşfedilmiştir. Bu işlemlere sırasıyla Süblimleşme ve Buharlaştırma denir.
Süblimleşme ve Buharlaşma
Süblimleşme ve buharlaşma arasındaki fark, dönüştürme işlemi sırasında süblimleşmede Katı maddenin doğrudan buhara dönüşmesidir. Buharlaşma sırasında sıvı madde buhara dönüşürken sıvı hal söz konusu değildir. Bu da onların maddenin ilk aşaması açısından farklılık göstermelerine ve farklı sıcaklıklarda dönüşüme başlamalarına neden olur.
Süblimleşme, maddenin sıvı halden geçmediği, ancak doğrudan katı halden gaz haline geçtiği bir geçiş aşamasıdır. Bu yöntem sırasında moleküller kırılır ve ince havaya salınır. Bu endotermik bir reaksiyondur. Bir örnek, oda sıcaklığında ve basıncında karbondioksite dönüşen kuru buz olabilir.
Buharlaşma, sıvının belirli bir sıcaklık ve basınç altında gaza dönüştüğü bir geçiş aşamasıdır. Bu süreç, sıcaklık normalden nispeten yüksek olduğunda gerçekleşir ve moleküllerin hızlı hareket etmesini sağlayarak atomun moleküller arası bağlarını kırar. Su, sıcaklığı artırarak suyun nasıl buhara dönüştürülebileceğinin bu sürecinin en iyi örneğidir.
Süblimleşme ve Buharlaşma Karşılaştırma Tablosu
| Karşılaştırma Parametreleri | süblimasyon | buharlaşma |
| Anlam | Maddenin katıdan gaza dönüşmesi. | Maddenin sıvıdan gaza dönüşmesi. |
| İlk aşama | Sağlam | Sıvı |
| Eksik Durum | Sıvı | Sağlam |
| Sıcaklık gerekli | 175 °C | 100°C |
| Örnek | Kuru buz ve Naftalin | Su veya başka bir sıvı. |
Süblimleşme Nedir?
Maddenin katı, sıvı ve gaz olmak üzere üç hali vardır. Buz katı haldedir, su sıvı haldedir ve su buharı gaz halindedir. Bu nedenle, belirli bir maddenin nasıl tüm durumlara şu veya bu şekilde sahip olabileceği açıktır. Süblimleşme ve buharlaşma denilen süreçler vardır. Her ikisi de bir devletin diğerine dönüştürülmesiyle ilgilidir.
Katıyı doğrudan gaza dönüştürme işlemine Süblimleşme denir. Bu işlem maddenin sadece üçlü noktasının altında gerçekleşir. Bu nedenle, yalnızca üçlü noktalarında yüksek basınç bulunan katılar bu geçiş sürecinden geçebilir.
Bu süreçten geçen çok fazla madde yoktur. Sadece birkaçı bu süreçten geçebilir. Çok yaygın bir örnek kuru buzdur; oda sıcaklığına maruz kaldığında hızla gaz haline dönüşen katı bir karbondioksit formudur. Başka bir örnek de oda sıcaklığında süblimleşen naftalin olabilir.
Genellikle rüzgarlar kuru olduğunda ve nem nispeten düşük olduğunda ortaya çıkar.
Bu işlemin tersi, soğuk sıcaklıktaki suyun buza veya kara dönüştüğü gibi katı bir maddeye dönüşen birikmedir.
Buharlaşma Nedir?
Sıvının gaz haline dönüşmesine buharlaşma süreci denir. Kinetik enerjideki artış nedeniyle, moleküller arasındaki kuvvet azalır. Sonunda, buhar şeklinde havaya salınırlar.
Bu, her gün ve her yerde gerçekleşen çok yaygın bir süreçtir. Örneğin, güneşli günlerde göl suyu, yüksek sıcaklıklar nedeniyle veya insanlar yemek pişirmek veya başka herhangi bir aktivite için su kaynattığında buharlaşır. Başka bir örnek, buharlaştırma işlemi yardımıyla yapılan tuzdur.
Süreci etkileyen faktörler:
İki tür veya buharlaşma modu vardır, yani buharlaşma ve kaynama.
Buharlaşma: Sıvının buhara dönüşmesi işlemi, yüzeyde kaynama sıcaklığının altındaki bir sıcaklıkta gerçekleşir. Bunun uygulamaları arasında baskı ve presleme, spektroskopi ve kromatografi, çamaşır kurutma vb. bulunur.
Kaynama: Ortam basıncının denge basıncına eşit veya daha az olduğu durumlarda gerçekleşir. Kaynama noktasında veya kaynama sıcaklığında oluşur. Uygulamalar, içme suyu yapmak, yemek pişirmek vb. için Klima ve buzdolaplarını içerir.
Süblimleşme ve Buharlaşma Arasındaki Temel Farklar
Çözüm
Bu süreçlerin her ikisi de farklıdır, ancak benzerdir. Her iki işlemde olduğu gibi, son hal gaz halidir ve her ikisinde de dönüşüm bir sıcaklıkta gerçekleşir. Her ikisi de endotermiktir. Molekülleri serbest bırakmak için bu işlemlerde moleküller arası kuvvetler parçalanır. Gaza dönüşen sıvının daha önce katı halde olması mümkünken, süblimleşme sırasında sıvı hali hiç oluşmaz. Dolayısıyla süblimleşme sürecinin her üç durumu da içermesi doğrudan veya dolaylı olarak mümkün değildir.
Referanslar
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022354915446581
- https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/cphc.202000108
- https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jcim.6b00033
- https://www.osti.gov/biblio/4513757
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0967064501001382
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0019103503003191
