التسامي هو عملية تحول المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون المرور بالحالة السائلة. وتعتمد هذه العملية على وجود ضغط بخاري كافٍ للمادة الصلبة عند درجة حرارة معينة.
تجربة التسامي هي تجربة علمية يتم فيها تحويل المادة الصلبة إلى الحالة الغازية دون المرور بالحالة السائلة. وتستخدم هذه التجربة في تطبيقات عديدة، منها:
- تنقية المواد الصلبة: حيث يمكن استخدام التسامي لإزالة الشوائب من المواد الصلبة، وذلك لأن الشوائب عادة ما يكون لها ضغط بخاري أقل من المادة الصلبة نفسها.
- فصل المواد الصلبة: حيث يمكن استخدام التسامي لفصل المواد الصلبة التي لها درجات حرارة تسامي مختلفة.
- تحضير المواد الصلبة: حيث يمكن استخدام التسامي لتحضير المواد الصلبة من محاليلها.
لإجراء تجربة التسامي، يتم وضع المادة الصلبة في وعاء مغلق، ثم تسخين الوعاء إلى درجة حرارة أعلى من درجة انصهار المادة الصلبة، ولكن أقل من درجة حرارة التسامي. عند هذه الدرجة، تبدأ المادة الصلبة في التبخر، وتتحول إلى بخار. ثم يتم تبريد البخار في وعاء آخر، مما يؤدي إلى تكثيفه وعودته إلى الحالة الصلبة.
فيما يلي شرح مفصل لتجربة التسامي:
المواد والأدوات اللازمة:
- مادة صلبة قابلة للتسامي، مثل اليود أو النفثالين.
- وعاء زجاجي محكم الغلق.
- مصدر حراري، مثل موقد أو فرن.
- وعاء زجاجي آخر لتكثيف البخار.
- مجفف شعر أو مروحة.
خطوات التجربة:
- يوضع مقدار مناسب من المادة الصلبة في الوعاء الزجاجي المحكم الغلق.
- يوضع الوعاء الزجاجي على مصدر حراري، ويسخن إلى درجة حرارة أعلى من درجة انصهار المادة الصلبة، ولكن أقل من درجة حرارة التسامي.
- يوضع الوعاء الزجاجي الآخر لتكثيف البخار في مكان بارد، مثل الثلاجة أو الفريزر.
- يستخدم مجفف الشعر أو المروحة لتوجيه الهواء الساخن نحو الوعاء الزجاجي المحكم الغلق.
النتائج:
سيلاحظ أن المادة الصلبة تبدأ في التبخر، وتتحول إلى بخار. سينتقل البخار إلى الوعاء الزجاجي الآخر لتكثيف، مما يؤدي إلى عودته إلى الحالة الصلبة.
التطبيقات:
تستخدم تجربة التسامي في العديد من التطبيقات، منها:
- تنقية المواد الصلبة: حيث يمكن استخدام التسامي لإزالة الشوائب من المواد الصلبة، وذلك لأن الشوائب عادة ما يكون لها ضغط بخاري أقل من المادة الصلبة نفسها.
- فصل المواد الصلبة: حيث يمكن استخدام التسامي لفصل المواد الصلبة التي لها درجات حرارة تسامي مختلفة.
- تحضير المواد الصلبة: حيث يمكن استخدام التسامي لتحضير المواد الصلبة من محاليلها.
العوامل المؤثرة على التسامي:
تؤثر العديد من العوامل على عملية التسامي، منها:
- درجة الحرارة: كلما زادت درجة الحرارة، زاد ضغط البخار للمادة الصلبة، وبالتالي زادت سرعة التسامي.
- الضغط: كلما انخفض الضغط، زاد ضغط البخار للمادة الصلبة، وبالتالي زادت سرعة التسامي.
- مساحة السطح: كلما زادت مساحة سطح المادة الصلبة، زادت سرعة التسامي.
- طبيعة المادة الصلبة: بعض المواد الصلبة أكثر قابلية للتسامي من غيرها.
الخاتمة:
تجربة التسامي هي تجربة علمية مهمة ذات العديد من التطبيقات. وتعتمد هذه التجربة على تحول المادة الصلبة إلى الحالة الغازية دون المرور بالحالة السائلة.
