Apa itu Sublimasi Terbalik?



itu membalikkan sublimasi atau regresif, juga disebut pengendapan atau pemadatan gas dengan pendinginan, adalah kebalikan dari sublimasi, yang menguapkan padatan tanpa terlebih dahulu mencairkannya.

Banyak penyelidikan sedang berlangsung di bidang deposisi uap kimia, terutama di bidang bahan yang digunakan untuk menutupi polimer, dan menemukan bahan yang kurang berbahaya bagi lingkungan (Anne Marie Helmenstine, 2016).

Pada suhu tertentu, sebagian besar senyawa dan unsur kimia mungkin memiliki satu dari tiga keadaan materi yang berbeda pada tekanan yang berbeda.

Dalam kasus ini, transisi dari keadaan padat ke keadaan gas membutuhkan keadaan cair antara. Tetapi pada suhu yang lebih rendah dari titik tripel, peningkatan tekanan akan menghasilkan transisi fase, langsung dari gas ke padatan.

Juga, pada tekanan di bawah tekanan tiga titik, penurunan suhu akan menghasilkan gas menjadi padat tanpa melewati daerah cair (Boundless, S.F.).

Contoh sublimasi terbalik

Es dan salju adalah contoh paling umum dari sublimasi terbalik. Salju yang turun di musim dingin adalah produk dari pendinginan uap air yang ditemukan di awan.

Frost adalah contoh lain dari endapan yang dapat dilihat sebagai percobaan dalam kimia yang menjelaskan perubahan kondisi materi.

Anda juga dapat bereksperimen dengan kaleng aluminium dan air garam yang sangat dingin. Ahli meteorologi dapat menguji pengendapan tangan pertama selama musim dingin 2014 karena suhu di bawah nol di banyak daerah di Amerika Serikat.

Dioda pemancar cahaya, atau lampu LED, dilapisi dengan berbagai zat melalui pengendapan.

Berlian sintetis juga dapat dibuat menggunakan deposisi kimia, yang berarti bahwa berlian dari segala bentuk, ukuran dan warna dapat dibuat dengan mendinginkan gas karbon secara artifisial..

Siswa dapat bereksperimen dengan membuat berlian sintetis tanpa semua panas dan tekanan (Garrett-Hatfield, S.F.).

Aplikasi sublimasi

1- deposisi uap kimia

Deposisi uap kimia (CVD) adalah nama generik untuk sekelompok proses yang melibatkan penyimpanan bahan padat dari fase gas dan mirip dalam beberapa aspek dengan pengendapan uap fisik (PVD). ).

PVD berbeda dalam hal prekursor padat, dengan bahan yang akan diendapkan diuapkan dari padatan putih dan diendapkan pada substrat.

Gas prekursor (seringkali diencerkan dalam gas pembawa) disuplai ke ruang reaksi pada suhu sekitar.

Ketika mereka melewati atau bersentuhan dengan substrat yang dipanaskan, mereka bereaksi atau terurai membentuk fase padat yang disimpan pada substrat.

Suhu substrat sangat penting dan dapat mempengaruhi reaksi yang akan terjadi (AZoM, 2002).

Dalam arti tertentu, Anda dapat melacak teknologi deposisi uap kimia, atau CVD, sepanjang perjalanan kembali ke prasejarah:

"Ketika manusia gua menyalakan lampu dan jelaga diendapkan di dinding gua," katanya, itu adalah bentuk dasar dari CVD..

Saat ini, CVD adalah alat manufaktur dasar, yang digunakan dalam segala hal mulai dari kacamata hitam hingga kantong keripik kentang, dan sangat penting untuk produksi sebagian besar barang elektronik saat ini.

Ini juga merupakan subjek teknik untuk perbaikan dan ekspansi konstan, mendorong penelitian bahan dalam arah baru, seperti produksi lembaran graphene besar atau pengembangan sel surya yang dapat "dicetak" pada selembar kertas atau plastik ( Chandler, 2015).

2- deposisi uap fisik

Deposisi uap fisik (PVD) pada dasarnya adalah teknik pelapisan penguapan, yang melibatkan pemindahan material pada tingkat atom. Ini adalah proses alternatif untuk elektroplating

Prosesnya mirip dengan deposisi uap kimia (CVD), kecuali bahan bakunya / prekursor.

Yaitu, bahan yang akan didepositkan dimulai dalam bentuk padat, sedangkan dalam CVD prekursor dimasukkan ke dalam ruang reaksi dalam bentuk gas.

Ini menggabungkan proses seperti pelapisan semprot dan deposisi pulsa laser (AZoM, 2002).

Dalam proses PVD, bahan pelapis padat dengan kemurnian tinggi (logam seperti titanium, kromium, dan aluminium) diuapkan oleh panas atau dengan bombardir ion (sputtering).

Pada saat yang sama, gas reaktif (misalnya, nitrogen atau gas yang mengandung karbon) ditambahkan.

Membentuk senyawa dengan uap logam yang disimpan pada alat atau komponen sebagai lapisan tipis dan sangat patuh.

Ketebalan lapisan yang seragam diperoleh dengan memutar bagian-bagian dengan kecepatan konstan di sekitar beberapa sumbu (Oerlikon Balzer, S.F.).

3- Deposisi lapisan atom

Deposisi lapisan atom (DCA) adalah teknik deposisi dalam fase uap yang mampu mengendapkan film tipis berkualitas tinggi, seragam, dan sesuai pada suhu yang relatif rendah..

Properti luar biasa ini dapat digunakan untuk mengatasi tantangan pemrosesan untuk berbagai jenis sel surya generasi mendatang.

Oleh karena itu, DCA untuk sel fotovoltaik telah menarik minat besar dalam penelitian akademik dan industri dalam beberapa tahun terakhir (J A van Delft, 2012).

Deposisi lapisan atom menyediakan alat unik untuk pertumbuhan film tipis dengan kontrol kesesuaian dan ketebalan yang sangat baik hingga tingkat atom.

Penerapan DCA dalam penelitian energi telah mendapat perhatian yang meningkat dalam beberapa tahun terakhir.

Dalam teknologi surya, silikon nitrida Si3N4 digunakan sebagai lapisan antireflektif. Lapisan ini menyebabkan warna biru gelap dari sel surya silikon kristalin.

Deposisi dilakukan dengan peningkatan plasma dalam sistem PECVD (deposisi uap kimia ditingkatkan oleh plasma) (Wenbin Niu, 2015).

Teknologi PECVD memungkinkan pengendapan cepat lapisan silikon nitrida. Cakupan tepi bagus.

Secara umum, silane dan amonia digunakan sebagai bahan baku. Endapan dapat terjadi pada suhu di bawah 400 ° C (Crystec Technology Trading, S.F.).

Referensi

  1. Anne Marie Helmenstine, P. (2016, 20 Juni). Definisi Sublimasi (Transisi Fase dalam Kimia). Diperoleh dari thinkco.com.
  2. (2002, 31 Juli). Chemical Vapor Deposition (CVD) - Suatu Pengantar. Dipulihkan dari azom.com.
  3. (2002, 6 Agustus). Physical Vapor Deposition (PVD) - Suatu Pengantar. Dipulihkan dari azom.com.
  4. (S.F.). Transisi Padat ke Gas. Dipulihkan dari boundless.com.
  5. Chandler, D. L. (2015, 19 Juni). Dijelaskan: deposisi uap kimia. Diperoleh dari news.mit.edu.
  6. Perdagangan Teknologi Crystec. (S.F.). Endapan lapisan antirefleksi silikon nitrida pada sel surya silikon kristal dengan teknologi PECVD. Dipulihkan dari crystec.com.
  7. Garrett-Hatfield, L. (S.F.). Deposisi dalam Eksperimen Kimia. Diperoleh dari education.seattlepi.com.
  8. J A van Delft, D. G.-A. (2012, 22 Juni). Deposisi lapisan atom untuk fotovoltaik:. Dipulihkan dari sel. N.
  9. Oerlikon Balzer. (S.F.). Proses berbasis PVD. Dipulihkan dari oerlikon.com.
  10. Wenbin Niu, X. L. (2015). Aplikasi deposisi lapisan atom dalam sel surya. Nanoteknologi, Volume 26, Nomor 6.