Sublimación

Sublimacion

La sublimación es el proceso donde la materia en estado sólido cambia a gaseoso, sin haber pasado previamente por el estado líquido. Este proceso ocurre cuando las moléculas que componen el sólido adquieren energía suficiente para vencer la fuerzas de atracción que las mantienen unidas a las demás y logran escapar en forma de gas.

En la naturaleza, el agua alcanza a sublimar a bajas temperaturas, con una fuente de energía relativamente alta (luz del sol) y baja presión atmosférica. Además de esto, se necesita de un ambiente con baja humedad y fuertes vientos; estas condiciones marcan un ambiente ideal.

Las zonas de elevadas altitudes, como las sierras y zonas montañosas, que por lo general están cubiertas de nieve, son las que poseen las condiciones para que el agua sublime. Allí también se manifiesta el proceso inverso: el vapor de agua se convierte directamente en nieve. Este paso del estado gaseoso al sólido, sin pasar por una fase líquida, es llamado deposición.

Proceso

Toda sustancia pura puede ser encontrada en la naturaleza en estado líquido, sólido o gaseoso. Sin embargo, los cambios de un estado a otro se dan solo bajo condiciones de temperatura y presión adecuadas. Un monitoreo y una mejor comprensión del proceso se consigue recurriendo a un diagrama de fases, donde las transformaciones se muestran dependientes de la presión y temperatura.

En este diagrama los valores de temperatura se encuentran en el eje vertical y los de presión en la horizontal. Las líneas trazadas en el diagrama encierran regiones con valores de presión y temperatura en que un material se encuentra en una de las tres fases. Cuando el cambio en las condiciones de cierto material pasan de la región del estado sólido al gaseoso es donde se da la sublimación.

En el diagrama es posible visualizar el punto triple; una combinación específica de temperatura y presión donde los tres estados coexisten. En estas condiciones solo es necesaria una pequeña perturbación en el valor de la temperatura o la presión para que exista un cambio de un estado. Tales condiciones se encuentran en las zonas polares, donde el agua se encuentra en estado líquido, hielo y vapor de agua.

Ejemplos en la naturaleza

Hielo seco
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En la superficie de marte se encuentra una gran cantidad de hielo seco: dióxido de carbono en estado sólido. En la tierra, este es producido presurizando dióxido de carbono, el cual sublima cuando es expuesto a temperatura ambiente. En marte sin embargo, este se encuentra de forma natural durante la temporada polar y sublima en la época primaveral, cuando la superficie tiene contacto con luz del sol.

El ciclo del agua

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Como ya se ha comentado, la sublimación del hielo y la nieve forman parte de un proceso natural y cotidiano en la tierra. Puntualmente este proceso forma parte del ciclo hidrológico, donde el agua se encuentra constantemente cambiando de estado. La sublimación se da en zonas polares donde la nieve y la masa de casquetes de hielo subliman al tener contacto con la radiación solar.

También se da en accidentes geográficos de gran altitud, donde se tienen fuertes vientos en un ambiente de muy baja humedad y temperatura. De la misma forma, la deposición forma parte del ciclo hidrológico cuando vapor de agua tiene contacto con superficies a muy bajas temperaturas en las zonas polares, como también en zonas elevadas de la atmósfera con la formación de nieve.

Aplicaciones

Ciencias forenses

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Uno de los métodos para el registro de huellas dactilares es el uso yodo en estado sólido. El proceso consiste en exponer una muestra que contenga una huella dactilar al yodo, dentro de un recipiente cerrado herméticamente. Este recipiente es calentado para inducir la sublimación, donde el vapor del yodo se adhiere a los aceites de la mano que quedaron como resultado del contacto en la muestra haciendo la huella visible.

Naftalina

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Las bolillas de naftalina son bastante populares, estas se utilizan para espantar a los insectos de aquellos objetos que son guardados en lugares cerrados. Las bolillas pueden sublimar a temperatura ambiente, aunque dentro de un proceso bastante lento que puede tomar varios meses.

Impresión por sublimación

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Se trata de una técnica bastante utilizada en el ámbito de la industria gráfica. El proceso de impresión consiste en primeramente imprimir un diseño sobre un papel especial para luego ser ubicado sobre un textil compuesto 100% poliéster, en una máquina que aplica sobre el diseño impreso una alta presión y temperatura. Con esto la tinta del papel sublima y se deposita en la textura del textil.

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