Fyzmatik | Sublimace

Snad nejtajemnější skupenskou přeměnou látek je sublimace. Jde o přeměnu, při které se pevná látka mění na přímo plyn, aniž by došlo k tání pevné látky. Pevná látka se tedy nemění postupně v kapalinu. Osobně jsem se s ní seznámil poprvé v dětství, když při hře na schovávanou jsem se schoval u babičky do skříně.

Ve skříni jsem byl na okamžik v bezpečí, stejně tak jako kabáty, které tam visely. Ty byly pro změnu uloženy v bezpečí před moly. Ve skříni totiž něco hrozně smrdělo, po chvíli jsem to nahmatal – byly to bílé tabletky. Dnes už vím, že tam sublimoval naftalen. Naftalen (taky se mu říká naftalín) je bílá, krystalická, aromatická látka, známá jako hlavní přísada kuliček proti molům. Naftalenové výpary zabíjí larvy molů, které ničí oblečení.V domácnostech se naftalen také používá jako vykuřovací prostředek.  

Za normálního tlaku kromě naftalenu sublimují například: sníh, led, jód, salmiak stejně jako některé vonící či páchnoucí látky. Z těch vonících uveďme třeba pevný gel v plastovém obalu s fólií na WC.

Sníh a vodní led také sublimuje, ale podstatně pomaleji (při teplotách pod bodem mrazu). Sublimaci sněhu můžeme pozorovat na zasněžené stráni, když pěkně mrzne a svítí na ni sluníčko. Sníh netaje, ale časem se ze stráně ztrácí – sublimuje. Také prádlo uschne i za mrazu. Ale rozhodně pomaleji než za vyšších teplot. Při dostatečně nízkém tlaku může sublimovat většina látek. Schopnost látky sublimovat se dá zjistit z jejího fázového diagramu.

Na videu vidíme sublimaci suchého ledu. Jedná se o oxid uhličitý, který sublimuje za atmosférického tlaku. Při ochlazení pod -80 °C mění plynný oxid uhličitý svoje skupenství přímo na pevné (desublimuje) za vzniku bezbarvé tuhé látky.

Měrné skupenské teplo sublimace ls je definováno jako poměr skupenského tepla sublimace přijaté látkou o hmotnosti m při její sublimaci za dané teploty a této hmotnosti. Měrné skupenské teplo sublimace závisí na teplotě, za níž látka sublimuje. Je-li sublimující látka dostatečné hmotnosti v uzavřené nádobě, sublimuje tak dlouho, až se vytvoří rovnovážný stav mezi pevným skupenstvím a vzniklou párou. Při sublimaci je napětí nasycených par nad pevnou fází vždy nižší než jejich napětí nad kapalnou fází. Objemy pevné látky a páry se dále již nemění, konstantní zůstává tlak páry a teplota soustavy.

Sublimace se využívá při čištění chemických látek. Používá se k oddělení sublimujících látek ze směsí s nesublimujícími nečistotami. Výsledný produkt po ochlazení a opětné přeměně zpátky do pevného skupenství se nazývá sublimát.

Sublimace se také využívá v sublimačních tiskárnách. Sublimační tisk je tisková technologie, která je dnes v některých případech levnější než inkoustový tisk.

Opačný proces k sublimaci  se nazývá desublimace. Při desublimaci se tedy plyn mění přímo na pevnou látku bez předchozí kondenzace.