SUBLIMACIÓN

SUBLIMACIÓN 

EQUIPO II. 

ESTADOS DE LA MATERIA

En física y química se observa que, para cualquier sustancia o elemento material, modificando sus condiciones de temperatura o presión, pueden obtenerse distintos estados o fases, denominados estados de agregación de la materia, en relación con las fuerzas de unión de las partículas (moléculas, átomos o iones) que la constituyen.

Todos los estados de agregación poseen propiedades y características diferentes, los más conocidos y observables cotidianamente son cuatro, las llamadas fases sólida, líquida, gaseosa y plasmática.

La sublimación o volatilización es el proceso que consiste en el cambio de estado de la materia sólida al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido. Se puede llamar de la misma forma al proceso inverso; es decir, el paso directo del estado gaseoso al estado sólido, pero es más apropiado referirse a esa transición como sublimación inversa o cristalización; ocurre en las geodestas.

IMAGEN [1]. Muestra los cambios de estado de la materia

SUBLIMACION 

El punto de sublimación, o temperatura de sublimación, es aquella en la cual la presión de vapor sobre el sólido es igual a la presión externa. La capacidad de una sustancia para sublimar dependerá por tanto de la presión de vapor a una temperatura determinada y será inversamente proporcional a la presión externa. Cuanto menor sea la diferencia entre la presión externa y la presión de vapor de una sustancia más fácilmente sublimará. Generalmente, para que una sustancia sublime debe tener una elevada presión de vapor es decir, las atracciones intermoleculares en estado sólido deben ser débiles. Así, los compuestos que subliman fácilmente tienen una forma esférica o cilíndrica, que no favorece unas fuerzas intermoleculares fuertes La sublimación es un método excelente para la purificación de sustancias relativamente volátiles en una escala que oscila entre los pocos miligramos hasta 10 gramos.

 El nombre completo y correcto es sublimación progresiva; Al producirse de forma contraria se le denomina sublimación regresiva o inversa; es decir, el paso directo del estado gaseoso al estado sólido. Un ejemplo de sublimación inversa podemos verlo de manera natural en la formación de nieve o escarcha y como ejemplo de sublimación progresiva nos sirve el hielo seco, que al exponerlo al aire pasa directamente de sólido a líquido. 

IMAGEN [2]. Muestra los tipos de sublimación 

Los sólidos tienen presiones de vapor, características que oscilan con la temperatura como sucede con líquidos. Acrecentando la temperatura, aumenta también la presión de vapor del sólido. El suceso de la estabilización de un sólido con vapor saturado, que varía su presión con la temperatura, a esa inflexión se llama curvatura de sublimación. Este fenómeno ocurre a menor presión y menor temperatura que el punto tripartito de un diagrama de fase de la sustancia estudiada. Se determina como sublimación el indicar la conversión directa sólido-vapor, sin la intervención líquida. Por ejemplo, la purificación del yodo, azufre, naftaleno o ácido benzoico resultan muy viables por sublimación, debido a que las presiones de vapor de estos sólidos tienen valores bastante elevados.

Los olores característicos de muchas sustancias sólidas, como las nombradas, son debidos a que estas sustancias tienen una presión de vapor apreciable a temperatura ambiente. Otro ejemplo es el más común para ilustrar sublimación es a través de hielo seco, que es el nombre común que se le da al CO2 congelado. Cuando el hielo seco se expone al aire, éste se comienza a sublimar, o a convertirse en vapor. Algunos ejemplos podrían ser: -Una naftalina cuando se echa a la sartén pasa de sólido a gas inmediatamente… -Cuando abres la puerta del refrigerador sale un vapor bastante claro eso es porque el hielo se comprime y al abrir la puerta “intenta” escapar, también es un ejemplo de sublimación ya que pasa de un estado sólido a gaseoso.

SUBLIMACIÓN PARA PURIFICACIÓN DE SUSTANCIAS 

Este procedimiento puede realizarse cuando la curva de equilibrio vapor – sólido de los sólidos está por debajo de la presión atmosférica. Esto significa que en un diagrama de fases de la sustancia a sublimar, el punto triple debe tener una presión de vapor superior a la presión de una atmósfera. Sin embargo, esta condición no es imprescindible para poder realizar la sublimación de un sólido, ya que en la práctica existen muchas formas de disminuir la presión por debajo de una atmósfera.

IMAGEN [3]. Muestra un ejemplo de sublimación.

La sustancia que se va a sublimar debe estar lo más seca posible y finamente pulverizada. Debe evitarse el sobre calentamiento, y para ello se debe operar con la menor altura de vapor posible. Por otra parte, si se desea obtener cristales grandes, es necesario que se creen pocos núcleos de cristalización, lo que se logra con un enfriamiento suave, evitando gradientes de temperatura abruptos. Por ello, muchas veces se introduce el equipo de sublimación completo en un sistema que lo mantenga caliente. El paso de los vapores del sólido a la superficie fría se puede hacer por difusión a través del aire, de un gas inerte o por el vacío.  Esto dependerá de las características de la sustancia a sublimar.

De manera análoga a la destilación, también se puede emplear la sublimación fraccionada cuando las diferencias en los puntos de sublimación sean pequeñas.

BIBLIOGRAFIAS:

GUZMAN, O. (2013, 24 septiembre). SUBLIMACIÓN Y CRISTALIZACIÓN. Recuperado 20 septiembre, 2018, de http://quimicaorganica2im43.blogspot.com/2013/09/sublimacion-y-cristalizacion.html
Vanegas, K. (2013, 25 septiembre). Cristalización y Sublimación. Recuperado 21 septiembre, 2018, de https://quimicahidrocarburos.wordpress.com/2013/09/24/cristalizacion-y-sublimacion/

"Sublimación Progresiva e Inversa - Colormake" (2016) 

Jessica Yislen Romero Arteaga

Hector Gonzalez Rodriguez

Julia Paula Serrato Fuentes

Jennifer Jasso Carranza

Sergio Roberto Lule Flores

Maria Guadalupe Montoya Rosas

Lizeth Fernandez Rivera