Brinamento e sublimazione
Brinamento, un passaggio di stato meno ovvio di altri, che può apparire magico in un certo senso e che, con il suo nome, evoca indubbiamente la brina. Quel “ghiaccio” che si forma sull’erba quando fa così freddo che il vapore acqueo che “aleggia” nell’aria non resta vapore ma si trasforma in una miriade di aghetti di ghiaccio. Essi, quando si depositano sull’erba o sulle foglie, formano una sorta di “peluria” bianca, di ghiaccio fragilmente soffice.
In inglese il brinamento esiste ma non ha un nome così poetico come nella nostra lingua, si usa il termine “solidification” oppure “reposition” o “desublimation”. Forse rendono meglio l’idea di ciò che avviene a livello fisico ma non hanno per nulla fascino.
Brinamento: definizione
Si definisce con questo termine il passaggio dallo stato aeriforme allo stato solido di una sostanza quando esso avviene senza passare per lo stato liquido.
Durante questa trasformazione, non cambia il numero delle particelle dall’inizio alla fine, resta identico, a variare sono le possibilità di movimenti che esse possono fare. Passando dallo stato aeriforme a quello solido è ovvio che le particelle non possono più muoversi nello spazio liberamente, al termine del passaggio di stato riescono al massimo ad effettuare piccoli moti simili a vibrazioni. Perché ciò avvenga, nel passaggio di stato, i legami che inizialmente esistono tra le particelle si ricreano tutti
Per non incorrere in fraintendimenti, meglio chiarire che il brinamento viene spesso chiamato sublimazione, nel linguaggio corrente, perché implica il passaggio attraverso una condizione di equilibrio, dipende da quali testi, in ambito scientifico, consultiamo, per approfondire questo tema.
Brinamento: esempi
Abbiamo parlato di brina, inizialmente, ma ci sono esempi più specifici e appropriati per rendere l’idea di ciò che avviene nel brinamento. Possiamo fare anche degli esperimenti piuttosto semplici, con delle palline di iodio. Basta procurarsene alcune e utilizzare una fiamma per riscaldare, muniti di un imbuto rovesciato e pinze. Questo è ciò che occorre per osservare il brinamento dello iodio e anche la sublimazione.
Con la fiamma le palline, solide quindi, se scaldate diventano vapore, appena tolto il tutto dalla fiamma riscaldante, si nota che le particelle di iodio allo stato aeriforme tornano allo stato solido creando sui bordi dell’imbuto dei cristalli. Ciò avviene senza passare per lo stato liquido ed è per questo che si parla di brinamento.
In natura si assiste al brinamento quando avviene il passaggio del vapor d’acqua contenuto nell’atmosfera allo stato solido di ghiaccio, non è scontato, è necessario che si riscontrino le opportune condizioni di temperatura e pressione.
Brinamento e sublimazione
Come nel caso dello iodio, brinamento e sublimazione sono accoppiate visto che sono effettivamente l’uno il passaggio inverso dell’altra. La sublimazione è infatti il passaggio di una sostanza dallo stato aeriforme allo stato solido, anche in questo caso non avviene il passaggio “intermedio”, per lo stato liquido.
Si può notare questo fenomeno in quei materiali in cui le molecole sono legate debolmente tra loro e appena la temperatura aumenta anche di poco, esse riescono a separarsi e disperdersi. I materiali più comuni, oggetto di sublimazione, sono la canfora e la naftalina, presenti come tarmicidi, in palline, in molti dei nostri armadi.
Brinamento: temperatura
Perché avvenga il brinamento è necessario che al contorno ci siano condizioni di temperatura ma anche di pressione, ad hoc. Altrimenti il passaggio di stato avviene in più tappe “come da programma”. La temperatura è quindi un fattore importante, da tenere sott’occhio, per studiare questo processo, ma non è il solo.
Durante il passaggio di stato, invece, la temperatura dopo aver raggiunto il punto di brinamento, non diminuisce più e l’assenza di energia termica, che teneva i legami divisi, permette l’unione di tutti i legami. Ed ecco che da gas si passa a solido.
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Pubblicato da Marta Abbà il 6 Gennaio 2018
