Wie nennt man den Zustand von fest zu gasförmig?

Sublimation: Die direkte Umwandlung von Fest in Gas

In der Chemie und Physik beschreibt Sublimation den Phasenübergang von einem festen direkt in einen gasförmigen Zustand, ohne den flüssigen Zustand zwischenzeitlich zu durchlaufen. Diese Umwandlung wird durch die Zufuhr ausreichender Energie ausgelöst, die es den Teilchen ermöglicht, sich von der starren Struktur des Festkörpers zu lösen.

Mechanismus der Sublimation

Sublimation tritt auf, wenn die Teilchen eines Festkörpers genug Energie aufnehmen, um die intermolekularen Kräfte zu überwinden, die sie im festen Zustand zusammenhalten. Diese Kräfte können entweder durch Wärme, Druckreduzierung oder beides überwunden werden.

Wenn Wärme zugeführt wird, erhöht sich die kinetische Energie der Teilchen, wodurch sie sich schneller bewegen. Dies führt zu einer Schwächung der intermolekularen Kräfte und ermöglicht es den Teilchen, ihre festen Positionen zu verlassen und sich in einen gasförmigen Zustand umzuwandeln.

Beispiele für Sublimation

Sublimation ist ein häufig vorkommender Phasenübergang, der in verschiedenen natürlichen und industriellen Prozessen beobachtet werden kann. Zu den Beispielen gehören:

• Die Verdunstung von Trockeneis (Kohlendioxid im festen Zustand) bei Zimmertemperatur und Druck
• Die Sublimation von Iodkristallen beim Erhitzen in einem geschlossenen Behälter
• Die Sublimation von Naphthalin, das zur Herstellung von Mottenschutzmitteln verwendet wird
• Der Prozess der Gefriertrocknung von Lebensmitteln, bei dem Wasser aus gefrorenen Lebensmitteln direkt in Dampf sublimiert wird

Anwendungen der Sublimation

Sublimation hat eine Vielzahl von Anwendungen in Wissenschaft und Industrie, darunter:

• Reinigung von Feststoffen: Sublimation kann zur Reinigung von Feststoffen verwendet werden, indem Verunreinigungen entfernt werden, die unterschiedliche Sublimationstemperaturen haben.
• Herstellung von elektronischen Geräten: Sublimation wird verwendet, um dünne Schichten von Metallen und anderen Materialien auf Halbleitersubstraten abzuscheiden.
• Analyse von Materialien: Sublimation wird in der Massenspektrometrie verwendet, um zu untersuchen, welche Komponenten in einem Material vorhanden sind.
• Pharmazie: Sublimation wird verwendet, um Medikamente herzustellen, die in ihrer Wirkungsweise besser kontrolliert werden müssen, z. B. Inhalatoren.

Zusammenfassung

Sublimation ist ein Phasenübergang, bei dem ein Feststoff direkt in einen gasförmigen Zustand übergeht. Sie tritt auf, wenn die Teilchen eines Festkörpers genug Energie aufnehmen, um die intermolekularen Kräfte zu überwinden, die sie zusammenhalten. Sublimation ist ein wichtiger Prozess in verschiedenen natürlichen und industriellen Anwendungen.