Joskus on helppo erottaa sanojen merkitys tieteessä, koska ne jakavat osan merkityksistään arjen englannin kanssa. Tieteelliset käsitteet, kuten energia, voima ja jopa luonnollinen valinta, ovat enimmäkseen jatkoa yhteiselle ymmärryksellemme ja niiden puhekielelle. Ei niin sublimaatioon. Vaikka tiedät sanan ei-tieteellisen merkityksen, se ei auta sinua, kun on kyse sen merkityksestä tieteessä. Tieteessä sublimaatio liittyy fysiikan ja kemian alaan, jota kutsutaan termodynamiikaksi.
Aineen tilat
Suurin osa jokapäiväisestä aineesta on jossakin kolmesta päävaiheesta tai tilasta: kiinteä, nestemäinen tai kaasu. Aine voi muuttaa tiloja muuttamatta identiteettiään. Esimerkiksi jää, vesi ja höyry ovat kaikki H20; jää on kiinteä faasi H2O, vesi on nestefaasi H2O ja höyry on kaasufaasi H2O. (Huomaa, että kahden H2O: ssa tulisi olla alaindeksi.)
Vaiheiden muuttaminen
Tunnemme jo monia vaihemuutoksia: sulaminen on muutos kiinteästä aineesta nestemäiseksi; kiehuminen on muutos nesteestä kaasuksi; ja sublimaatio on yksinkertaisesti muutos kiinteästä aineesta kaasuksi.
Vaihekaavio
Kuinka kiinteä aine muuttuu kaasuksi? Kulkeeko se nestefaasin läpi hyvin nopeasti? Kulkeeko se jonkinlaiseen korkeampaan ulottuvuuteen? Yksinkertainen vaihekaavio osoittaa, että sublimaatioprosessi on paljon vähemmän monimutkainen. Tietyissä lämpötiloissa (kasvavat x-akselia pitkin) ja paineissa (kasvavat y-akselia pitkin) kukin aine esiintyy joko kiinteässä, nestemäisessä tai kaasufaasissa. Kiinteän aineen muuttamiseksi kaasuksi sublimaation kautta ilman sulamista ja kiehumista on paine laskettava. Sitten on mahdollista ylittää yksi kiinteä aine ja kaasu.
Muunnoksen piilevä lämpö
Kun lisäät lämpöä kiinteään aineeseen, lämpötila nousee, kunnes se saavuttaa vaihekaavion viivan. Sitten lämpötilan nousun sijasta kaikki lämpö käytetään aineen vaiheen muuttamiseen. Tässä prosessissa käytettyä lämpöä kutsutaan piileväksi transformaatiolämmöksi. Lämpöä, jota käytetään aineen muuttamiseen kiinteästä aineesta kaasuksi, kutsutaan piileväksi sublimaatiolämmöksi. Lämpö absorboituu muutoksessa kiinteästä kaasuksi, ja (saman aineen saman massan kohdalla) sama määrä lämpöä vapautuu muutoksesta takaisin kaasusta kiinteäksi (prosessi, jota kutsutaan laskeumaksi).
Esimerkkejä sublimaatiosta
Ehkä tunnetuin esimerkki sublimaatiosta on kuiva jää. Kuivajää on kiinteää hiilidioksidia, joka sublimoituu kaasufaasihiilidioksidiksi huoneenlämpötilassa. Jodi voi sublimoitua (vaikka sitä voi esiintyä myös nesteenä huoneenlämpötilassa), samoin kuin naftaleeni, orgaaninen yhdiste, jota käytetään naapurimaissa. Sublimointi on myös pakastekuivauksen periaate.