Quel est le nom du processus par lequel une substance passe directement de l'état solide à gazeux sans passer par l'état liquide ?

La sublimation est le changement d’état par lequel une substance passe directement de l’état solide à l’état gazeux, sans devenir liquide. Il s’agit d’une transformation physique : la composition chimique de la substance ne change pas, mais l’organisation et l’énergie de ses particules évoluent. Le phénomène inverse, au cours duquel un gaz devient directement solide, est appelé dépôt ou condensation solide.

Des conditions particulières

La possibilité d’une sublimation dépend notamment de la pression et de la température. Pour certaines substances, lorsque la pression est suffisamment basse, l’état liquide ne peut pas être stable dans les conditions considérées : le solide passe alors directement à la phase gazeuse. Même à pression atmosphérique, une substance solide peut aussi libérer progressivement des particules sous forme de vapeur si sa pression de vapeur est suffisante. La neige et la glace, par exemple, peuvent se sublimer dans un air froid et sec, notamment lorsque l’humidité est faible. Ce phénomène explique qu’une masse de neige puisse diminuer sans avoir entièrement fondu.

Des exemples familiers

La glace carbonique, ou neige carbonique, est un exemple particulièrement visible. Il s’agit de dioxyde de carbone solide, qui se transforme directement en dioxyde de carbone gazeux dans les conditions ordinaires, sans former de liquide. Le camphre et le naphtalène peuvent également se sublimer lentement, ce qui permet à leurs molécules de se disperser dans l’air et de produire une odeur caractéristique. Ces exemples se distinguent de l’évaporation : l’évaporation correspond au passage de l’état liquide à l’état gazeux, tandis que la sublimation commence à partir d’un solide.

Une utilisation en laboratoire et dans l’industrie

La sublimation est exploitée pour purifier certains solides capables de se vaporiser sans décomposition. Le composé est chauffé dans des conditions adaptées afin qu’il passe en phase gazeuse, puis cette vapeur est refroidie sur une surface où elle se redépose sous forme solide. La lyophilisation utilise un principe voisin : après congélation, l’eau contenue dans un produit passe de la glace à la vapeur sous pression réduite. Cette technique permet de retirer l’eau de nombreux aliments ou préparations tout en conservant une partie de leur structure. La sublimation intervient aussi dans certains procédés de dépôt de matériaux, où une substance vaporisée se dépose ensuite sur une surface.