Sublimação e Liofilização

Sublimação e Liofilização
Uma substância sublima quando passa diretamente do estado sólido para o estado gasoso ou vice-versa. A sublimação, portanto define a transformação do sólido↔vapor nos dois sentidos, incluindo, desta forma, a transformação de condensação do vapor para sólido. Um exemplo comum de tal fenômeno ocorre durante a evaporação do gelo seco ou dióxido de carbono. A sublimação do iodo é outro caso clássico. Nesta operação são produzidos vapores de cor violeta. Em laboratório, a sublimação é utilizada como um método de purificação para compostos orgânicos desde que eles sublimem e que o sólido sublimado possa ser condensado. Para os sólidos em que a técnica se aplica, ela se constitui num dos melhores métodos de purificação, como corre com a purificação da cafeína, que utiliza a sublimação. No caso da sublimação da água, podem-se interpretar as relações existentes entre as fases sólida, líquida e de vapor utilizando-se um gráfico denominado de diagrama de fases. Este diagrama explicita as condições para as quais uma substância existe no estado sólido, líquido ou gasoso.
Na figura seguinte, verifica-se que existe um ponto desse diagrama (6,0x10-3 atm= 4,7 mmHg X 0,0098°C), no qual as três fases podem coexistir em equilíbrio. Este é o ponto triplo.

Uma aplicação de grande importância da sublimação é na liofilização, que é uma operação unitária pela qual é retirada a água do produto, sem submetê-lo a altas temperaturas, como ocorre nos processos de desidratação. O fundamento físico para a liofilização é a coexistência dos três estados da água (sólido, líquido e gasoso) em determinadas condições de pressão e temperatura. Assim, no ponto triplo da água, ocorre a passagem direta do estado sólido para o gasoso, sem passar pelo líquido, ou seja, por sublimação. No processo de liofilização, é congelado a temperaturas de -40°C e colocado em câmaras de alto vácuo. Com o aumento progressivo da temperatura e a manutenção da condição de baixíssima