Bei welcher Temperatur und welchem ​​Druck sublimiert Wasser?

Sublimation von Wasser: Temperatur und Druck

Wasser ist eine einzigartige Substanz, die unter bestimmten Bedingungen in alle drei Aggregatzustände übergehen kann: fest (Eis), flüssig (Wasser) und gasförmig (Wasserdampf). Sublimation ist der Prozess, bei dem ein Feststoff direkt in einen Gaszustand übergeht, ohne die flüssige Phase zu durchlaufen.

Temperatur und Druckbedingungen für die Sublimation von Wasser

Die Temperatur und der Druck, bei denen Wasser sublimiert, hängen voneinander ab. Im Allgemeinen sublimiert Wasser bei niedrigeren Temperaturen bei niedrigerem Druck.

Bei einem Druck von 1 Atmosphäre (atm) sublimiert Wasser bei -32,85 °C (-27,13 °F). Diese Temperatur ist als Tripelpunkt von Wasser bekannt, dem Punkt, an dem alle drei Phasen von Wasser (fest, flüssig und gasförmig) koexistieren können.

Bei höheren Drücken sublimiert Wasser bei höheren Temperaturen. Beispielsweise sublimiert Wasser bei 0,01 atm bei -0,01 °C (31,98 °F), während es bei 100 atm bei 185 °C (365 °F) sublimiert.

Sublimation in der Natur

Die Sublimation von Wasser ist ein häufiges Phänomen in der Natur. Eisblumen an Fenstern sind ein sichtbares Beispiel für die Sublimation. Wenn die Temperatur außerhalb eines Gebäudes unter dem Gefrierpunkt liegt, sublimiert Wasserdampf in der Innenluft direkt an der kalten Oberfläche des Fensters zu Eis.

Weitere Beispiele für die natürliche Sublimation sind:

• Die Bildung von Schnee und Raureif
• Die Ablagerung von Eis auf Flugzeugflügeln in großer Höhe
• Die Verdunstung von Schnee und Eis in kalten, trockenen Klimazonen

Anwendungen der Sublimation

Die Sublimation von Wasser wird auch in industriellen und wissenschaftlichen Anwendungen genutzt, darunter:

• Gefriertrocknung: Die Entfernung von Wasser aus Lebensmitteln und anderen Materialien durch Sublimation
• Vakuumdestillation: Die Trennung von Flüssigkeitsgemischen durch Sublimation
• Kristallisation: Die Herstellung von reinen Kristallen aus Lösungen durch Sublimation

Zusammenfassend sublimiert Wasser bei niedrigeren Temperaturen, wenn der Druck niedrig ist. Die spezifischen Bedingungen, bei denen die Sublimation auftritt, hängen vom Druck ab. Die Sublimation ist sowohl ein natürliches als auch ein industriell angewandtes Phänomen mit Anwendungen in verschiedenen Bereichen.