Sublimación y Cristalización

ESTADOS DE LA MATERIA

En física y química se observa que, para cualquier sustancia o elemento material, modificando sus condiciones de temperatura o presión, pueden obtenerse distintos estados o fases, denominados estados de agregación de la materia, en relación con las fuerzas de unión de las partículas (moléculas, átomos o iones) que la constituyen.

Todos los estados de agregación poseen propiedades y características diferentes, los más conocidos y observables cotidianamente son cuatro, las llamadas fases sólida, líquida, gaseosa y plasmática.

Superátomo

A medida que la temperatura desciende, comienza a emerger el carácter ondulatorio de los átomos. Así, las diferentes ondas de materia pueden unirse unas con otras y coordinar su estado produciendo la condensación de Bose-Einstein. 

En ese sentido, se suele decir que la condensación Bose-Einstein produce un superátomo, ya que todo el sistema debidamente enfriado queda descrito por una única función de onda, exactamente como ocurre con un solo átomo. También se puede hablar de materia coherente como ocurre con la luz coherente en el caso de un láser .De aquí surgen definiciones con superfluido, supersolido, superliquido

SUBLIMACIÓN.

La sublimación (del latín sublimāre ) o volatilización es el proceso que consiste en el cambio de estado de la materia sólida al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido. Los sólidos tienen presiones de vapor, características que oscilan con la temperatura como sucede con líquidos. Acrecentando la temperatura, aumenta también la presión de vapor del sólido. El suceso de la estabilización de un sólido con vapor saturado, que varía su presión con la temperatura, a esa inflexión se llama curvatura de sublimación. Este fenómeno ocurre a menor presión y menor temperatura que el punto tripartito de un Diagrama de fase de la sustancia estudiada. Se determina como sublimación el indicar la conversión directa sólido-vapor, sin la intervención líquida. Por ejemplo, la purificación del yodo, azufre, naftaleno o ácido benzoico resultan muy viable por sublimación, debido a que las presiones de vapor de estos sólidos tienen valores bastante elevados. Otro ejemplo es el más común para ilustrar sublimación es a través de hielo seco, que es el nombre común que se le da al CO2 congelado. Cuando el hielo seco se expone al aire, éste se comienza a sublimar, o a convertirse en vapor. Algunos ejemplos podrían ser: -Una naftalina cuando se echa a la sartén pasa de sólido a gas inmediatamente.

CRSITALIZACION

Operación de separación líquido-sólido en la cual se produce la transferencia de un soluto desde una disolución a una fase sólida cristalina del mismo, mediante un cambio en la temperatura o en la composición. Se trata de una operación controlada simultáneamente por la transferencia de materia y la transmisión de calor.

El procedimiento más habitual es concentrar la disolución y después enfriarla en condiciones controladas. De este modo la concentración de soluto supera el valor de su solubilidad a esa temperatura y a partir de la disolución sobresaturada se produce la fPermite separar sustancias que forman un sistema material homogéneo por ejemplo: el agua potable es una solución formada por agua y sales disueltas en ella. Los tres métodos más conocidos son: Evaporación o capitalización, cromatografía y destilación. La operación de cristalización es el proceso por medio del cual se separa un componente de una solución líquida transfiriéndolo a la fase sólida en forma de cristales que precipitan. Es una operación necesaria para todo producto químico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales, ya sea el azúcar o sacarosa, la sal común o cloruro de sodioormación de sus cristales.

Definición de los Estados de la Materia

Sólido: Tienen forma y volumen constantes. Se caracterizan por la rigidez y regularidad de sus estructuras.

Liquido: No tienen forma fija pero sí volumen. La variabilidad de forma y el presentar unas propiedades muy específicas son característicos de los líquidos.

Gases: No tienen forma ni volumen fijos. En ellos es muy característica la gran variación de volumen que experimentan al cambiar las condiciones de temperatura y presión.

Plasma: se forman bajo temperaturas y presiones extremadamente altas, haciendo que los impactos entre los electrones sean muy violentos, separándose del núcleo y dejando sólo átomos dispersos. El plasma, es así, una mezcla de núcleos positivos y electrones libres, que tiene la capacidad de conducir electricidad.

Supersólido: Este material es un sólido en el sentido de que la totalidad de los átomos del helio-(4) que lo componen están congelados en una película cristalina rígida, de forma similar a como lo están los átomos y las moléculas en un sólido normal como el hielo. La diferencia es que, en este caso, “congelado” no significa “estacionario”. Se demuestra que las partículas de helio aplicadas a temperaturas cercanas al 0 absoluto cambian el momento de inercia y un sólido se convierte en un supersólido lo que previamente aparece como un estado de la materia.

Superliquido: Es un liquido carente totalmente de viscosidad, es decir que el rozamiento entre sus moléculas es nada más ni menos que cero. 

Superaislante: Los investigadores enfriaron láminas delgadas de nitrato de titanio hasta temperaturas próximas al cero absoluto, en presencia de un campo magnético. Sorprendentemente, observaron que la resistencia eléctrica del material aumentaba aparentemente sin límite alguno. Los investigadores enfriaron láminas delgadas de nitrato de titanio hasta temperaturas próximas al cero absoluto, en presencia de un campo magnético. Sorprendentemente, observaron que la resistencia eléctrica del material aumentaba aparentemente sin límite alguno.

Condensado de Bosse-Einstein: se alcanza cerca del cero absoluto de temperatura (-273 grados centígrados), mediante la condensación de miles de átomos. Su existencia fue pronosticada hace 80 años por los científicos de los que deriva su nombre.