العوامل المؤثرة على عملية التسامي
العوامل التي تؤثر على عملية التسامي
هناك عدة عوامل تؤثر على عملية التسامي هم
- درجة الحرارة .
- الضغط .
والضغط المنخفض ودرجات الحرارة العالية لهم تأثير هائل على التسامي
و
سبب حدوث التسامي
هو أن المادة تقوم بإمتصاص الطاقة بصورة سريعة جدًا من البيئة التي تحيط بها بحيث لا يحدث أي ذوبان أبدًا . [1] ، [4]
الضغط
الضغط أحدى العوامل المؤثرة على عملية التسامي حيث يحدث أن يزداد الضغط الموجود حول المادة فترتفع بعد ذلك نقطة التجميد وكل النقاط الأخرى ويعتبر إبقاء المواد صلبة أسهل عندما تتواجد تحت ضغط كبير عمومًا حيث أن المواد الصلبة كثافتها أكبر من كثافة المواد السائلة .
وذلك لقرب جزيئاتها بعضها إلى بعض ويمكن أن يحدث التسامي مع أدني ضغط ممكن للمادة ويمكن أن يؤثر الضغط على الجسيمات وحركتها فعند وجود ضغط عالي جدًا يتم ضغط هذه الجزيئات وصبح حجم الجزيئات أكبر وهو ما يعني أن حجم توفير جزيئات الغاز الإجمالية للتحرك قد قل وكذلك أصبحت الإصطدامات أكثر تواترًا .
درجة الحرارة
درجة الحرارة من العوامل التي تؤثر على عملية التسامي وكذلك تؤثر على
حالات المادة
المختلفة من صلبة أو غازية أو سائلة بصورة عامة حيث يمكن أن تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى تحويل المواد الصلبة إلى سوائل وكذلك تحويل السوائل إلى غازات وتقليل درجة الحرارة يحول الغازات إلى سوائل ويحول السوائل إلى مواد صلبة
وفي عملية التسامي زيادة درجات الحرارة تعمل على تحويل المواد الصلبة إلى غازات بصورة مباشرة أما عن درجات الحرارة التي تؤدي إلى حدوث التسامي عند بعض المواد الصلبة فهو في حالة الضغط الجوي الطبيعي يمكن أن يكون اليوم مادة سامية عند درجات أعلى قليلًا من درجة حرارة الغرفة .
وهناك ثاني أكسيد الكربون الذي يعرف باسم الجليد الجاف الذي يحدث التسامي له عند درجة حرارة تقدر ب -78.5 درجة مئوية ويلاحظ إنها سالبة وهناك النفثالين الذي يستخدم في صناعة كرات النفثالين وأيضًا هناك الزرنيخ وغيرهم .[4]
تعريف التسامي
يمكن تعريف التسامي على إنه التغير الذي يحدث من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية بصورة مباشرة ودون التحول إلى المرحلة السائلة في المنتصف ويحدث هذا عند درجة حرارة وضغط معينين.
ومصطلح التسامي يحدث للتغيرات الفيزيائية فقط للحالة ولا علاقة له بالتحولات التي تحدث أثناء التفاعلات الكيميائية حتى لو تحولت المادة الصلبة فيها إلى غاز مثل عملية إحتراق الشمع الذي يتبخر فيها البارافين ويحدث تفاعل مع الأكسين مما ينتج عنه ثاني أكسيد الكربون والماء وهو ما لا يعتبر تسامي .
وهناك عملية معاكسة للتسامي تسمى الترسيب أو إزالة الذوبان حيث يتغير الغاز إلى الشكل الصلب .[2]
فالتسامي ببساطة هو تغير المادة الصلبة بطريقة مباشرة إلى أبخرة عندما يحدث تسخين لها وهو أيضًا يحدث عند تحول الأبخرة إلى مادة صلبة بصورة مباشرة عند تبريدها ، ويطلق مصطلح سامية على المواد الصلبة التي يحدث تسامي لها .
ويطلق مصطلح متسامي على المادة الصلبة التي تنتج عن طريق تبريد أبخرة المادة الصلبة مثل عملية تسخين كلوريد الأمونيوم الصلب الذي يتحول بصورة مباشرة إلى بخار كلوريد الأمونيوم الذي يحدث عند تبريد هذا البخار الساخن أن يتحول بصورة مباشرة إلى كلوريد الأمونيوم الصلب ،اليود ، كلوريد الأمونيوم ، الكافور ، الأنثراسين و النفثالين .[3]
أمثلة على التسامي
يعتبر التسامي أو إنتقال حالة المادة من الصورة الصلبة إلى الصورة السائلة دون المرحلة المتوسطة السائلة من العمليات المهمة التي يمكن أن تساعد العديد من الأشخاص في زيادة كفاءة العمل لديهم وكذلك توفير الوقت وتوفير المال بصورة كبيرة ويمكن استخدام العديد من الأمثلة التي توضح التسامي في العديد من المواقف الحياتية وكذلك الصناعات ومن أمثلة التسامي :
- الجليد الجاف : وهو عبارة عن ثاني أكسيد الكربون الصلب الموجود في درجة حرارة الغرفة العادية مع ضغطها الطبيعي ويحدث التسامى هنا إلى بخار ثاني أكسيد الكربون وينتج حرق المجمد عن تسامي الجليد إلى بخار الماء .
- اليود والزرنيخ : عندما يتواجدان في درجة حرارة محددة يحدث التسامي فينتقلوا من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية .
- كرات النفتالين : يمكن أن يحدث التسامي للنفتالين بسهولة في درجة حرارة الغرفة والضغط العادي .
- الجليد المائي : يعتبر الجليد المائي أبطأ من الثلج الجاف في عملية التسامي إلا أن تأثير هذه العملية يمكن رؤيتها بوضوح فوق الحقول الثلجية عندما تتواجد الشمس مع درجات الحرارة الباردة .
استخدامات التسامي
هناك العديد من الأمثلة التي تستخدم عملية التسامي في الحياة اليومية منها :
- معطرات الجو المستخدمة في المراحيض : حيث تقوم المادة الصلبة الموجودة بها بالتسرب وإطلاق الروائح الجميلة خلال فترات زمنية معينة .
- كرات النفثالين : حيث تستخدم كرات العثة التي تم صناعتها من النفثالين لإبعاد العث وبعض الحشرات الأخرى والتخلص منهم .
- يمكن أن يتسبب التسامي والتعرية في عملية تسمى الاجتثاث وهي عملية تسبب وتؤدي إلى تآكل الأنهار الجليدية .
- يمكن أن تستخدم عملية تسامي اليود حتى يتم الكشف عن بصمات الأصابع الموجودة والكامنة على الورق .
- يمكن أن يستخدم التسامي لتنقية المركبات خصوصًا المركبات العضوية التي يعتبر مفيد جدًا لها .
- يمكن أن يستخدم التسامي الخاص بالجليد الجاف في إنتاج تأثيرات الضباب فهو يتسامى بسهولة .[2]
العوامل المؤثرة على التبخر
يمكن تعريف التبخر على إنه العملية التي يحدث بها تغيير السائل إلى بخار ويحدث ذلك عند درجات الحرارة الأقل من نقطة الغليان بالتبخر وهناك العديد من العوامل التي تؤثر على التبخر منها :
- درجة الحرارة : كلما زادت درجات الحرارة كلما زاد معها معدل التبخر وذلك لأن زيادة درجات الحرارة يحدث معها أن تحصل الجسيمات بعدد أكبر على الطاقة الحركية التي تجعلها كافية لكي تدخل في حالة البخار ومن أمثلة ذلك أن الملابس تجف بسرعة أكبر في الصيف مقارنة بها في فصل الشتاء .
- المساحة السطحية : كلما زادت مساحة سطح السائل كلما زاد معدل التبخر ومن أمثلة ذلك وجود نفس السائل في أنبوب اختبار وفي طبق صيني خذفي ففي هذه الحالة السائل الموجود في الطبق يحدث أن يتبخر بسرعة أكبر من السائل الموجود في الأنبوب وذلك لأن مساحة سطحة أكبر المعرضة للهواء .
- الرطوبة : يمكن أن تعرف الرطوبة على إنها كمية بخار الماء التي تتواجد في الهواء وعند درجات الحرارة المعينة تتواجد كمية محددة من الرطوبة أو بخار الماء في الهواء المحيط بنا ولا يمكن أن تزيد الكمية عنها وكلما زادت كمية بخار الماء الموجودة في الهواء كلما إنخفض معدل التبخر أي أن كلما زادت الرطوبة إنخفض معدل التبخر وكلما إنخفضت الرطوبة الموجودة في الغلاف الجوي كلما زاد التبخر أي علاقة عكسية بينهم ومن أمثلة ذلك تجفيف الملابس في يوم رطب .
- سرعة الرياح : كلما زادت سرعة الرياح كلما زاد معدل التبخر وذلك لأن عند زيادة سرعة الرياح تقوم جزيئات بخار الماء بالتحرك بعيدًا مع الرياح وهو ما يعني إنخفاض الكمية الموجودة من بخار الماء في الغلاف الجوي ومن أمثلة ذلك أن الملابس تجف بصورة أسرع في الأيام العاصفة .[3]