Compreende o processo entre o estado sólido para o estado gasoso
Sublimação consiste no processo de transformação do estado sólido para o estado gasoso, sem ter passado pela fase líquida. O fenômeno inverso chama-se ressublimação, que é a passagem do gasoso para o sólido. A sublimação é um fenômeno físico particular de substâncias que apresentam fatores como pressão de vapor no ponto de fusão maior que a pressão atmosférica (pressão exercida pela atmosfera sob a superfície). Na pressão atmosférica, portanto, a substância produz pressão de vapor determinante para vaporizar. A água, iodo e naftalina são exemplos de substâncias sublimáveis.
Um dos exemplos mais comuns de sublimação é o gelo seco. (Foto: Flickr)
Principais fatores dos estados físicos da matéria
Além da temperatura e pressão, considerados como responsáveis no processo de transformação dos estados físicos, têm-se os estado de agregação das moléculas. Quando elas estão muito ligadas e se movimentando de forma restrita em volta de um ponto de equilíbrio, adquire-se, portanto, o estado sólido.
Ao estarem mais afastadas e se movimentando mais facilmente, porém com um certo tipo de limitação, ocorre o estado líquido. Ainda com as molécula mais dispersas, já que as forças entre elas estão menor, atinge-se o estado gasoso.
Mudanças de fase
As substâncias são encontradas nos três estados físicos conforme às condições que forem expostas. Elas também podem se transformar de acordo com o aquecimento e resfriamento, se cedem ou absorvem calor. Cada fase em que é as substâncias são transformadas recebem um nome conforme o estado inicial e final, são elas:
• fusão – processo que compreende a passagem do estado sólido para o estado líquido;
• vaporização – consiste na mudança do estado líquido para o estado gasoso e possui mais três formas de vaporizar que é através da ebulição, calefação e da evaporação;
• liquefação ou condensação - transformação do estado gasoso para o estado líquido;
• solidificação - mudança do estado líquido para o estado sólido;
• sublimação – passagem do estado sólido para o gasoso, sendo o processo inverso chamado de ressublimação, sem que passe pelo estado líquido.
E sobre essa última etapa, a sublimação, é utilizada para a técnica de purificação dos sólidos.
Purificação de substâncias
A sublimação é uma das maneiras de purificar substâncias sólidas, além da solubilidade e cristalização. Algumas matérias passam facilmente por esse procedimento como é o caso da naftalina e do iodo, devido à temperatura em que são aquecidas. Desse modo, quando aquecidos e postos em uma área fria, voltam ao seu estado sólido na forma de cristais puros.
Outra prática que consiste na purificação de uma substância é por meio da diluição. Um exemplo simples é dissolver o sal em uma quantidade de água, de forma que atinja um nível de solubilidade. É através da filtração que se separa o que não conseguiu ser dissolvido do que foi dissolvido. Ao ocorrer a evaporação da água, que elimina os resíduos que não serão aproveitados e ficam na parte de baixo, têm-se os cristais da matéria devidamente purificados.
Diagrama de Fases
O diagrama de fases mostra a divisão dos três estados físicos da matéria que são: sólido, líquido e gasoso. As linhas desse esquema apresentam os pontos em que as substâncias mudam de fase. O ponto triplo, em alguns diagramas chamados de ponto crítico, indica a temperatura e a pressão em que as substâncias coincidem nas três fases. Abaixo do ponto triplo fica a curva de sublimação. As posições definem os valores de pressão e temperatura em que o fenômeno da sublimação deve acontecer.
É possível encontrar o estado físico de uma substância por conta desses valores da temperatura e da pressão em que cada uma está exposta. Por exemplo, um sólido em uma condição de pressão inferior ao ponto triplo, ao ser aquecido, ocorre no estado gasoso sem a passagem pelo estado líquido. O ponto triplo da água acontece quando a pressão é de apenas 0,06 atm.
Diagrama de fases nos três estados da matéria e seus pontos de temperatura e pressão. (Foto: Wikipedia).
Substâncias mais comuns que passam pela sublimação
• Naftaleno
Mais comum ser utilizado entre as roupas e como remédio de insetos, o processo de sublimação ocorre nessas substâncias à medida que vai perdendo seu peso lentamente. O napthaleno vaporiza-se lentamente, convertendo-se em gás, devido às baixas temperaturas e pressão.
• Água
O gelo-seco é um dióxido de carbono resfriado (gás carbônico – CO2). Diferente do gelo comum (água no estado sólido), o gelo-seco passa diretamente para o estado gasoso.
• Iodo
O iodo em temperatura ambiente passa lentamente do estado sólido para o estado gasoso. O calor é um dos fatores que agilizam o processo de sublimação. Se essa substância estiver em uma temperatura acima de 113,7°C ocorre a formação de iodo líquido.