Deposition, per definition i kemi, avser en fas övergång där materia övergår direkt från ett gasformigt tillstånd till ett fast tillstånd utan att passera genom en mellanliggande flytande fas. Deponering är motsatsen till sublimering, en fasövergång där en fast övergång direkt till en gas.
Deposition och sublimering är 2 av de 6 första ordningens fasövergångar, de andra 4 är: frysning (vätska till fast), smältning (fast till flytande), avdunstning (vätska till gas) och kondensation (gas till vätska).,
”all materia härstammar och existerar endast på grund av en kraft som sammanför partikeln av en atom till vibrationer och håller detta minsta solsystem av atomen tillsammans.”- Max Planck
för att deponering ska ske måste det kemiska systemet släppa ut energi i miljön. Detta gör deponering en exoterm reaktion eftersom det innebär utsläpp av värme i miljön., Några vanliga exempel på avsättning är bildandet av frost på en kall yta och bildandet av iskristaller i moln. I båda fallen omvandlas vattenånga från ett gasformigt tillstånd direkt till fast vatten is utan att passera genom en flytande fas.
fasövergångar och tillståndsändringar
Deposition är en fasövergång. En fasövergång avser den process under vilken ett ämne ändras från ett tillstånd av materia till ett annat: fast, flytande eller gas., Varje ämne kan genomgå en fasövergång och det tillstånd som ett ämne tar är beroende av omgivande temperatur och tryck. Fasövergångar är fysiska reaktioner, inte kemiska reaktioner, eftersom de inte innebär att kemiska bindningar bryts och bildas. Fasdiagrammet för ett ämne är en grafisk representation av en ämnes termodynamiska egenskaper och visar de temperaturer och tryck vid vilka ämnet finns i ett av de tre klassiska materiens tillstånd.
tänk till exempel på ett fasdiagram för vatten., Vatten är ett bra testfall för att förstå fasövergångar, eftersom vatten verkar vara det enda kända ämnet som naturligt finns i alla tre klassiska tillstånd av materia på jorden. De 3 regionerna S, L och V representerar temperaturen och trycket vid vilket vatten finns i ett fast, flytande eller gasformigt tillstånd. Punkten TP representerar den trippelpunkt som är den temperatur och det tryck vid vilket ett ämne finns i jämvikt i alla 3 tillstånd av materia., Linjerna som delar dessa regioner representerar fasgränsen; temperaturen och trycket vid vilket vatten övergår från ett tillstånd till nästa. Punkten CP står för den kritiska punkten, temperaturen och trycket vid vilket vatten börjar existera i ett flytande/gasformigt hybridtillstånd som kallas en superkritisk vätska. För enkelhetens skull beskrivs fasövergångar typiskt vid standardtryck av 1 atm eller det genomsnittliga trycket i jordens atmosfär.,
”regnet faller på mitt huvud, efter en lång cykel av avdunstning och kondens, var avsedd för mig.”- Shivesh Shukla
varje fasövergång, avdunstning, smältning, kokning etc. kräver antingen införande eller frisättning av latent värme från ett system. Till exempel är den latenta värmen som krävs för att förånga flytande vatten i ånga 697,3 cal/g; det kräver en ingång på 697,3 kalorier av värmeenergi för att förånga 1 gram vatten., Om det latenta värmevärdet är positivt är reaktionen endotermisk, eftersom den måste absorbera värme från miljön. Om värdet är negativt är reaktionen exoterm eftersom systemet måste släppa så mycket energi för att ändra tillstånd.
så, enligt ett fasdiagram, kan deponering förstås som en fysisk förändring där tillståndet för ett system passerar över linjen som skiljer s-och V-regionerna utan att passera genom l-regionen. För att deponering ska kunna ske måste ett system släppa ut latent värme i miljön., Avlägsnande av värme från vattenånga orsakar de oregelbundet anordnade gasformiga molekylerna att ta på sig en bestämd form och struktur. Den latenta värmen som krävs för övergången av vattenånga till fast is är -677.0 cal/gram. Därför är avsättning en exoterm reaktion eftersom det kräver frisättning av 677 kalorier av värme för att avsätta ett gram vattenånga i ett gram is.
exempel på deponering
det mest uppenbara exemplet på deponering är bildandet av snö i moln från vattenånga. Vatten från flytande källor på jorden förångas i jordens atmosfär., Underfrysningstemperaturer i atmosfären orsakar att vattenångan deponeras direkt i iskristaller, som sedan fälls ut till jorden. Detta är också samma mekanism genom vilken frost bildas direkt på kalla ytor, som fönster eller metaller. Vattenånga i atmosfären kommer i kontakt med en kall yta. Värme i vattenångan absorberas av den kalla ytan och frostformer.
olika kemiska ångor kan också deponeras för att bilda filmer på ytor. Till exempel, buggbomber som används för att befria hus av parasiter släpper ut ett gasformigt bekämpningsmedel i huset., Bekämpningsmedlet kommer i kontakt med hushållsytor och deponeras i en klibbig film som fällor och dödar skadedjur. Samma logik ligger bakom olika industriella kemiska beläggningsprocesser. Beläggningsämnet placeras i en kammare som en fast och upphettas till ett gasformigt tillstånd. Gasformiga molekyler kommer i kontakt med ytan som ska beläggas och deponeras i ett likformigt skikt. Samma process används ofta för att rena kemiska material för laboratoriet. Avsättningen av en förening används för att dela upp föreningen i rena prover av dess kemiska beståndsdelar.,
deponering används också för att bilda torris från koldioxid. Koldioxid gas placeras i en kammare och temperaturen och trycket ändras. Gasformig koldioxid kommer att deponeras i en fast substans vid omkring 5,1 atm och -79°C. sublimeringen av koldioxid tillbaka till gas ger torris karakteristiska dimma effekt.
”om jag smälter torris, kan jag simma utan att bli våt?,”- Steven Wright
deponering är också den viktigaste mekanismen som ansvarar för obstruktion av lungorna till följd av inhalerade föroreningar. Deponering av cigarettrök bildar till exempel den tjärliknande återstoden som finns i lungorna hos KOL-patienter. Vissa nya KOL behandlingar försöker använda sig av avsättningsprocessen skapa läkemedel som kan administreras direkt genom lungorna.
Lämna ett svar