11.11
Algemeen wordt opgemerkt dat normaal ijs smelt onder omgevingsomstandigheden, maar droogijs niet;in plaats daarvan gaat droogijs direct over in de gasfase. Deze overgang van vast naar gas zonder door de vloeistoffase te gaan staat bekend als sublimatie. Over het algemeen vertonen sublimerende verbindingen zwakke intermoleculaire krachten in de vaste toestand.
In droogijs, of vast kooldioxide, bestaan zwakke dispersiekrachten tussen CO2-moleculen. Bij atmosferische druk blijft droogijs een vaste stof onder 78, 5 graden Celsius. Bij 78, 5 graden Celsius krijgen de oppervlaktemoleculen echter voldoende thermische energie om de aantrekkingskrachten volledig te overwinnen en direct in de dampfase te transformeren.
Dit is het sublimatiepunt van droogijs. De hoeveelheid energie die nodig is om één mol van een vaste stof te sublimeren, wordt de molaire sublimatiewarmte of de molaire sublimatie-enthalpie genoemd. Omdat sublimatie een endotherm proces is, is de enthalpie-waarde altijd positief.
Het omgekeerde van sublimatie dat wil zeggen, de directe overgang van damp naar vaste stof wordt rijpen genoemd. Wanneer gasmoleculen in botsing komen met koelere vaste oppervlakken, verliezen ze warmte. Meerdere botsingen resulteren in een aanzienlijk warmteverlies en de moleculen rijpen zich uiteindelijk.
Aangezien rijping energieverlies met zich meebrengt, is het een exotherme faseverandering met een negatieve enthalpie-waarde. Hoewel de enthalpie van rijping negatief is, is de grootte ervan hetzelfde als de enthalpie van sublimatie. Wanneer sublimatie plaatsvindt in een open systeem, verspreiden de meeste gesublimeerde moleculen zich in de lucht en komen ze nooit meer terug.
Bijgevolg is de sublimatiesnelheid groter dan de rijpingssnelheid. In een gesloten systeem wordt echter een vaste stof-damp-evenwicht tot stand gebracht op het sublimatiepunt van de vaste stof. De partiële druk die wordt uitgeoefend door het gas in dynamisch evenwicht met zijn vaste stof wordt zijn dampspanning genoemd.
Vaste stoffen die sublimeren hebben een hoge dampspanning. Droogijs heeft bijvoorbeeld een dampspanning van wel 56, 5 atmosfeer bij 20 graden Celsius. Aangezien de meeste vaste stoffen echter een lage dampdruk hebben bij gemakkelijk toegankelijke temperaturen, is sublimatie niet gebruikelijk.
Sommige vaste stoffen kunnen rechtstreeks in de gasvormige toestand overgaan, waarbij de vloeibare toestand wordt omzeild, via een proces dat bekend s…
Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.