干冰消失属于升华的物态变化,干冰是吸热升华变成二氧化碳气体。在物理学中,我们把物质从一种状态变化到另一种状态的过程,叫做物态变化。它们两两之间可以相互转化,所以物态变化有6种:熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华。
干冰是什么物质
干冰是固态的二氧化碳,在6250.5498kPa压力下,把二氧化碳液化成无色的液体,再在低温下迅速凝固而得到。现在干冰已经广泛应用到了许多领域。
有关干冰的历史可以追溯到1823年英国的法拉第和笛彼,他们首次液化了二氧化碳,其后的1834年德国的奇络列成功地制出了固体二氧化碳。但是当时只是限于研究使用,并没有被普遍使用过。
二氧化碳是看不到的,其实那也不是(二氧化碳)烟,是(水)雾,二氧化碳由固体变成气体时吸收大量的热,使周围空气的温度降的很快,空气温度降了,它对水蒸气的溶解度变小,水蒸气发生液化现象的,放出热量,就变成了小液滴,就是雾了。这个和夏天冰棍冒“白雾”是一个意思,都是小水滴,而不是气态的其他物质。
即我们看到的是白雾而不是白烟。干冰比水的温度低很多,所以相当于将干冰加热,干冰吸热升华,使水的温度降低,甚至结冰。
升华现象是什么
升华指物质从固态不经过液态直接变成气态的相变过程,他的逆过程叫凝华。
升华可以用来冷却物体。例如,运送需要冷冻的货物时,加入干冰。由于升华要吸热,干冰可以使货物保持低温。而且干冰不会使货物结霜或受潮。
卫生球利用了升华来驱虫。卫生球含萘,萘是在常温下就能升华的晶体,升华后的萘蒸气很容易被蠹和其它害虫闻到,从而起到驱虫的效果。
冷冻干燥法是使物品脱水的一种方法。有些物品在有水分的情况下容易腐败,所以需要脱水。先冷冻物品,再降低气压使冰升华,这就是冷冻干燥法。
有机化学实验中,升华常被用来提纯产物。比如从茶叶中提取咖啡因的实验中,提取物是粘稠的棕色混合物(咖啡因和多种有机杂质的混合物)。
要从这种混合物中提纯咖啡因,需用升华法:把混合物放进陪替式培养皿,用滤纸盖住培养皿,再把盛有水的烧杯压在滤纸上(为了使滤纸盖得严实,也为了冷却),之后加热培养皿,五分钟后停止加热,会看到滤纸上出现白色结晶,即为纯净的咖啡因。
这是由于在加热过程中,咖啡因升华了,之后在温度较低的滤纸上凝华成为结晶。杂质没有升华,所以留在了混合物中。合成二茂铁的实验中,粗产物以类似的方法加热从而使二茂铁升华再凝华。