logo

logo

logo

logo

logo

التصعد

تصعد

Sublimation - Sublimation

التَّصَعُّد

 

يمكن أن تتبخر الأجسام الصلبة مباشرة من دون أن تمر بالحالة السائلة، ويتضح هذا أكثر ما يتضح في بلُّورات اليود وكرات النفتالين والكافور إذا تُركت في الهواء الطلق. ويحدث مثل ذلك لكثير من الأجسام الصلبة ذات الرائحة. ويطلق على هذه الظاهرة اسم التصعُّد أو التسامي sublimation. ويطلق الاسم نفسه على التحول المباشر من الحالة الغازية أو البخارية إلى الحالة الصلبة التي تعرف أيضاً باسم الترسيب precipitation، كتحول بخار الماء في الجو مباشرة إلى ثلج أو جليد في جو بارد. أما المعادن فلا تتصعَّد في درجات الحرارة العادية.

ويبين الشكل (1) تغير الضغط بتغير درجة الحرارة في حالات المادة الثلاث: الصلبة والسائلة والغازية أو البخارية، وهو يتألف من ثلاثة منحنيات: منحني التصعُّد ع ن ومنحني التبخر ن خ ومنحني الانصهار ن هـ، وهي تقسم مستوى الشكل (1) إلى ثلاث مناطق: المنطقة (ب) تقابل الحالة المستقرة للبخار غير المشبع، و(س) الحالة المستقرة السائلة، و(ص) الحالة المستقرة الصلبة، وتلتقي المنحنيات الثلاثة جميعها في نقطة واحدة ن، تسمى النقطة الثلاثية التي تتحقق عندها شروط التوازن في حالات المادة الثلاث.

ويتبين من منحني التصعد أن ضغط التصعد (ضتص) تابع لدرجة الحرارة وحسب. ولكل جسم نقي منحني تصعد خاص به، ويكون ميل هذا المنحني موجباً دائماً، ولا يكون له حدٌّ معين في درجات الحرارة المنخفضة، بل يكون فيها الضغط ضتص ضئيلاً جداً، أما في درجات الحرارة العالية فينتهي المنحني عند النقطة الثلاثية ن.

ويتبين كذلك من منحني الانصهار ن هـ أن الجسم لا ينصهر، أي يتحول إلى سائل إذا كان الضغط الواقع عليه أقل من ضغط النقطة الثلاثية لهذا الجسم، أي إنه يتحول مباشرة إلى بخار، أي يتصعَّد. ويتضح هذا أكثر ما يتضح في حالة الزرنيخ وأكاسيده، إذ إن ضغط النقطة الثلاثية لها أعلى من الضغط الجوي، لذلك فهي لا تنصهر، وتتحول تحت الضغط الجوي مباشرة إلى بخار. وإذا سُخِّنت في وعاء مغلق فإن ضغط أبخرتها يزداد بازدياد درجة الحرارة، وحين تصل قيمته إلى قيمةٍ أعلى من ضغط النقطة الثلاثية يحدث الانصهار، ويحدث مثل ذلك لثاني أكسيد الكربون CO2 الذي يُحفظ وهو سائل في أسطوانات فولاذية تحدث ضغط شديد مقداره نحو (60) جو، في درجة الحرارة العادية. فإذا فُتح صنبور الأسطوانة ليتسرب منها السائل انخفض الضغط إلى الضغط الجوي وانخفضت في الوقت نفسه درجة حرارة ثاني أكسيد الكربون بسبب التبخر السريع، فتقع النقطة الممثلة لحالته على منحني التصعد حيث لا يكون هناك توازن إلا بين الجسم الصلب وبخاره، ويتكون مايسمى الثلج الكربوني أو الجليد الصلب الجاف الذي يتبخر من دون أن يمر بالحالة السائلة، وتكون درجة حرارة التصعد - 87ْس تحت الضغط الجوي، انظر الشكل (2)، وبذلك يمكن الحصــول بالثلج الكربوني على درجة حرارة منخفضة معينة بدقة، وهو أصلح ما يكون لغرض التبريد، لأنه لا يبلل الأشياء التي يبرِّدها كما يحيط المادة المبَّردة بغلاف من غاز CO2 يفيد في عزلها. غير أن ثاني أكسيد الكربون يمكن أن ينصهر في الدرجة 65ْس تحت ضغط مقداره نحو (5) جو كما هو مبين في الشكل (2).

وحين تكون أبخرة الجسم الصلب القابل للتصعُّد تحت ضغط أعلى من ضغط التوازن العائد لدرجة حرارتها تتكاثف الأبخرة على جوانب الوعاء حاويها على شكل بلورات صغيرة، أي يحدث تبلور بالتصعُّد، ويستفاد من هذه الظاهرة في تنقية بعض الأجسام التي تكون مختلطة حين تحضيرها بمواد أقل تطايراً مثل حمض البنزوئيك واليود وكلوريد الزئبق. وتتم عملية التنقية باستعمال أجهزة شبيهة بأجهزة التقطير، ويتضمن الجهاز منطقتين تُجعلان في درجتي حرارة مختلفتين، فحين يُدخل الجسم الذي يُراد تنقيته في المنطقة الأشد حرارة يبدأ بإصدار أبخرة تتكاثف على الجانب الأبرد من قارورة ذات قاع مستو. وتستخدم هذه الطريقة بوجه خاص عندما يستلزم تقطير المواد التي يراد تنقيتها أن يتم ذلك في درجات حرارة عالية يمكن أن تؤدي إلى تفككها، أو عندما يكون استعمال المذيبات بغرض بلورتها يرافقه بعض الصعوبات.

وتعرَّف حرارة التصعد كح بأنها كمية الحرارة اللازمة لتصعيد وحدة الكتل من البلورة في درجة حرارة د مطلقة وضغط ض ثابتين. وهي تُعطى بمعادلة كلابيرون Clapeyron:

حيث : كب الكتلة الحجمية للبخار و: كص الكتلة الحجمية للصلب و د: درجة الحرارة المطلقة أما المضروب الأخير فيمثل ميل منحني التصعد في الشكل (1). وهذه الصيغة هي أفضل وسيلة للحصول على كحتص لأن القياسات المباشرة لحرارة التصعد صعبة ودقتها قليلة.

وجدير بالذكر أن حرارة التصعد عند النقطة الثلاثية لجسم نقي تساوي مجموع حرارتي الانصهار والتبخر، أي:

 

 

طاهر تربدار

 

الموضوعات ذات الصلة:

 

التبخر.


التصنيف : الكيمياء و الفيزياء
النوع : علوم
المجلد: المجلد السادس
رقم الصفحة ضمن المجلد : 498
مشاركة :

اترك تعليقك



آخر أخبار الهيئة :

البحوث الأكثر قراءة

هل تعلم ؟؟

عدد الزوار حاليا : 37
الكل : 12037729
اليوم : 3917

الاستثمار الزراعي

الاستثمار الزراعي   الاستثمار الزراعي agricultural exploitation هو دمج عوامل الإنتاج المتوافرة في الزراعة (الأرض والعمل ورأس المال..) وتشغيلها بقصد إنتاج مواد زراعية لسدّ حاجات المستهلكين وللحصول على أفضل النتائج الممكنة. وتختلف هذه النتائج باختلاف النظام الاقتصادي السائد، ففي نظام الإنتاج الرأسمالي يجب أن يحقق الاستثمار الزراعي أفضل عائد اقتصادي ممكن؛ أي أكبر كمية كبيرة من الربح. أما في الإنتاج الاشتراكي فيجب أن يحقق الاستثمار الزراعي أفضل عائد اقتصادي واجتماعي في آن واحد. ويتم الاستثمار الزراعي في مشروعات زراعية تختلف عن المشروعات الصناعية من نواحي الشكل والتنظيم وسير العمل، غير أن مفهوم الاستثمار الزراعي يطابق في بعض الأحيان مفهوم الاستثمار الصناعي، فقد اتجه الكثير من الاستثمارات الزراعية نحو التركيز في الإنتاج الذي أصبح يتم وفق أسس صناعية (صناعة الدواجن، المجمعات الزراعية الصناعية وغيرها).
المزيد »