A sublimação é a mudança do estado sólido para o estado gasoso, sem passar pelo estado líquido. O ponto de sublimação, assim como o ponto de ebulição e o ponto de fusão, é definido como o ponto no qual a pressão de vapor do sólido se iguala a pressão aplicada[1].

   As mudanças de estado físico dependem de dois factores: temperatura e/ou pressão.

Guarde bem uma coisa:

"Quando a temperatura de uma substância está mudando, ela não pode estar ao mesmo tempo mudando de estado. Por outro lado, quando uma substância está mudando de estado sua temperatura sempre permanecerá constante"

A energia fornecida pela fonte de calor à substância servirá para "quebrar" as ligações que mantinham as moléculas do sólido unidas, e não para aumentar a agitação das mesmas. Veja na animação abaixo o gráfico da temperatura (T) em função da quantidade de calor (Q) fornecida à substância. Neste exemplo, um bloco de gelo, com temperatura inicial de -5ºC, começou a receber calor de uma fonte de calor.

Lembre-se: quando o calor "quebra ligações" entre as moléculas, ocorre a mudança de estado, quando o calor aumenta a agitação das moléculas, ocorre um aumento de temperatura.

Quando a substância é pura a temperatura, durante a fusão e durante a ebulição, matem-se constante e por isso surgem patamares.

Quando se trata de uma mistura de substâncias não surgem patamares durante a fusão ou a ebulição, porque a composição da mistura vai variando

Influência da pressão

Além da temperatura, a pressão também influi na mudança de estado. Note que até agora falamos em ponto de fusão e ponto de ebulição ao nível do mar. Quanto menor a pressão exercida sobre a superfície de um líquido, mais fácil é a vaporização, pois as moléculas do líquido encontram menor resistência para aandoná-lo e transformar-se em vapor. Vejamos, por exemplo, o caso da água. Ao nível do mar, a pressão exercida pelo ar é, como já dito anteriormente, de 1 atmosfera. A água ferve então a 100ºC. Já na cidade de São Paulo, por exemplo, que está a uma altitude maior, a pressão atmosférica é menor, e a água ferve a cerda de 98ºC.

Sublimação

Abaixo da temperatura do ponto triplo, existe uma curva denominada curva de sublimação, que representa as condições de pressão e temperatura nas quais uma substância pode passar directamente da fase sólida para fase gasosa ou vice-versa sem se transformar em líquido.

Para entender a sublimação, precisamos entender o estado líquido. Ué, mas a sublimação não tem o estado líquido! Por isso mesmo: precisamos ver por que existe, em alguns casos, o estado líquido. Se pensarmos nele, veremos que nos líquidos as moléculas não estão mais "amarradas" umas às outras, como no estado sólido, mas não se afastam muito, como no estado gasoso. Ou seja, elas estão "desamarradas" mas continuam, de alguma forma, presas e obrigadas a ficarem próximas. Quem está fazendo isso? A resposta é: a pressão. É a pressão ambiente que mantém as moléculas próximas, apesar de estarem "desamarradas".

Portanto, se não tivermos pressão nenhuma, como no caso do vácuo no espaço, simplesmente não existe o estado líquido! Apenas encontram-se sólidos e gases nesta região. Assim, na ausência de pressão a única mudança de estado físico que pode ocorrer é a de sólido para gasoso e de gasoso para sólido - só ocorre a sublimação! Nesse ponto, você pode me perguntar: o que tem a ver o vácuo espacial com o gelo seco? Afinal, nós não estamos no vácuo e, mesmo assim, o gelo seco sublima. Pois bem, toda substância vai sublimar quando a pressão for suficientemente baixa,

incapaz de manter as moléculas juntas. Para o gelo seco, que é o gás carbônico congelado a temperaturas iguais ou menores que -78,5°C, a pressão atmosférica normal, de 1 atm (nível do mar), é muito baixa para que suas moléculas fiquem próximas, no estado líquido. Somente se observa o estado líquido do gás carbônico quando a pressão é cerca de 5 vezes maior do que a pressão normal (especificamente, 5,11 atm). No caso da água só ocorrerá sublimação a pressões menores que 0,006 atm. Por isso que conhecemos a água no estado líquido: nossa pressão ambiente é maior e, portanto, suficiente para manter as moléculas da água juntas.

Também é chamado de re-sublimação a passagem do estado gasoso para o sólido se considerar que a sublimação seja apenas a passagem do estado sólido para o gasoso. Mas muitos químicos consideram que sublimação é o nome de ambos os processos e desconsideram o substantivo re-sublimação. Em certos livros também se fala de deposição já que as moléculas do gás se depositam espontaenamente para a formação do sólido.

A sublimação é característica de substâncias que possuem pressão de vapor no ponto de fusão maior que a pressão atmosférica. Dessa forma, na pressão atmosférica a substância desenvolve pressão de vapor suficiente para vaporizar completamente. Isso ocorre geralmente com substâncias apolares com alta simetria, pois elas possuem pontos de fusão altos e altas pressões de vapor.

A naftalina, assim como o iodo são bons exemplos de substâncias sublimáveis.

[editar] Sublimação como método de purificação

A sublimação pode ser usada para purificar sólidos. O sólido é aquecido até que sua pressão de vapor se torna suficientemente grande para ele vaporizar e condensar como

sólido numa superfície fria colocada logo acima. O sólido é então contido na superfície fria enquanto as impurezas permanecem no recipiente original.

Muitos sólidos não desenvolvem pressão de vapor suficiente a 760 mm Hg (pressão atmosférica ao nível do mar) mas podem ser sublimados utilizando aparatos capazes de reduzir a pressão aplicada. A redução de pressão é uma forma de prevenir a decomposição térmica de substâncias que requerem alta temperatura para sublimarem a pressões comuns.

A vantagem que esta técnica apresenta é que nenhum solvente é necessário e assim não é preciso removê-lo mais tarde. A sublimação também permite a remoção de material ocluso, como moléculas de solvatação. Ela consiste num método mais rápido de purificação do que a cristalização, no entanto, não é tão selectiva pois é difícil lidar com a similaridade de pressão de vapor entre os sólidos.

Técnica que se usa quando um dos componentes da mistura sólida sublima facilmente, isto é, passa directamente do estado sólido ao estado gasoso, por aquecimento, e do estado gasoso ao estado sólido, por arrefecimento. Pode usar esta técnica para separar, por exemplo, o iodo da areia.

As impressoras de sublimação (ou impressoras de sublimação de cor) são um tipo de impressora que utilizam o calor para transferir a tinta sob a forma de gás para um papel especial, com cobertura de plástico, ou para materiais como alumínio, aço inox ou tecidos com no mínimo 30% de poliéster.

Essas impressoras utilizam cartuchos de tinta independentes, que são como fitas; essas fitas transferem através de calor, as imagens para o papel que está sendo impresso. Cada uma das quatro cores básicas (magenta, amarelo, ciano e preto) são impressas uma de cada vez, ou seja, toda a folha é impressa utilizando o magenta, depois a folha é recolhida e é impresso o amarelo, e assim por diante. Isso eleva um pouco o tempo da impressão.

Esta tecnologia é ideal para imprimir fotografias e pinturas

Na impressão por sublimação de tintura, as cores não são registradas como pontos individuais, como é feito nas impressoras a jato de tinta. Pontos individuais podem ser distinguidos a distâncias relativamente próximas, fazendo com que fotos digitais pareçam menos realistas.

Se você olhasse o interior de uma impressora por sublimação de tintura, iria ver um longo rolo de filme transparente que lembra folhas de celofane vermelho, azul, amarelo e cinza, presas juntas pelas extremidades. As tintas sólidas correspondentes as quatro cores básicas usadas em impressão estão embutidas neste filme: azul, magenta, amarelo e preto. A cabeça de impressão aquece enquanto passa sobre o filme, fazendo com que as tintas vaporizem e permeiem a superfície brilhante do papel, antes que elas retornem à forma sólida.

A principal diferença entre este e os outros tipos de impressão tem a ver com o calor. As cores vaporizadas impregnam na superfície do papel, criando uma gradação suave nas bordas de cada pixel, ao invés das margens evidentes entre tinta e papel, produzidas

pelas jato de tinta. Pelo ao fato da cor ser introduzida no papel, é também menos vulnerável desaparecer e distorcer com o tempo.