Ποιες είναι οι έξι διαδικασίες μιας αλλαγής φάσης;

Μια αλλαγή φάσης, ή μετάβαση, συμβαίνει όταν μια ουσία υφίσταται αλλαγή κατάστασης σε μοριακό επίπεδο. Στις περισσότερες ουσίες, οι αλλαγές θερμοκρασίας ή πίεσης οδηγούν σε αλλαγή φάσης ουσίας. Υπάρχουν διάφορες διαδικασίες αλλαγών φάσης, όπως σύντηξη, στερεοποίηση, εξάτμιση, συμπύκνωση, εξάχνωση και φυσική εναπόθεση ατμών.

Η σύντηξη συμβαίνει όταν μια ουσία αλλάζει από στερεό σε υγρό. Πριν από την τήξη, ισχυροί διαμοριακοί δεσμοί ή έλξη συγκρατούν τα άτομα, τα μόρια ή τα ιόντα που περιλαμβάνουν μια στερεή ουσία σφιχτά μαζί σε στερεά μορφή. Κατά τη θέρμανση, τα σωματίδια κερδίζουν αρκετή κινητική ενέργεια για να ξεπεράσουν τους δεσμούς που τα συγκρατούν και να γίνουν κινητά. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη σύντηξη της ουσίας.

Η στερεοποίηση συμβαίνει όταν μια ουσία αλλάζει από υγρό σε στερεό. Ενώ βρίσκονται σε υγρή κατάσταση, τα σωματίδια σε μια ουσία διαθέτουν αρκετή κινητική ενέργεια για να μετακινούνται σε κοντινή απόσταση μεταξύ τους. Όταν συμβεί πτώση της θερμοκρασίας, τα σωματίδια χάνουν την κινητική τους ενέργεια και συγκολλούνται μεταξύ τους. Σταδιακά, τα σωματίδια καταλήγουν σε μια σταθερή θέση, αναγκάζοντας την ουσία να σχηματιστεί και να γίνει ένα στερεό.

Η εξάτμιση συμβαίνει όταν μια ουσία αλλάζει από υγρό σε αέριο. Τα μόρια σε ένα υγρό βρίσκονται σε συνεχή κίνηση ενώ παραμένουν σχετικά κοντά μεταξύ τους λόγω των διαμοριακών δυνάμεων. Όταν συμβαίνει αύξηση της θερμοκρασίας, η κινητική ενέργεια των μορίων αυξάνεται επίσης. Αυτή η αύξηση της θερμοκρασίας επιτρέπει στα μόρια να αποκτήσουν κινητική ενέργεια και να ξεπεράσουν τις διαμοριακές δυνάμεις, με αποτέλεσμα την εξάτμιση της ουσίας.

Η συμπύκνωση συμβαίνει όταν μια ουσία αλλάζει από ατμό σε υγρό. Σε έναν ατμό, υπάρχουν μόρια με υψηλή και χαμηλή κινητική ενέργεια που συγκρούονται συχνά μεταξύ τους και μεταξύ τους. Όταν τα μόρια με χαμηλή κινητική ενέργεια συγκρούονται, οι διαμοριακές δυνάμεις τους αναγκάζουν να κολλήσουν μεταξύ τους. Καθώς μειώνεται η θερμοκρασία, η κινητική ενέργεια των μορίων επίσης μειώνεται αναγκάζοντας τα μόρια να κολλήσουν μεταξύ τους και με αποτέλεσμα τη συμπύκνωση.

Η εξάχνωση συμβαίνει όταν μια ουσία αλλάζει από ένα στερεό σε αέριο. Η αύξηση της θερμοκρασίας προκαλεί επίσης την κινητική ενέργεια των σωματιδίων. Αυτό επιτρέπει στα σωματίδια να ξεπεράσουν τις διαμοριακές δυνάμεις και να γίνουν κινητά. Η χαμηλή πίεση αυξάνει επίσης την κινητική ενέργεια των σωματιδίων. Καθώς τα σωματίδια διαφεύγουν από το στερεό και διασπείρονται ως αέριο, συμβαίνει εξάχνωση.

Η φυσική εναπόθεση ατμών συμβαίνει όταν μια ουσία αλλάζει από αέριο σε στερεό. Σε καταστάσεις χαμηλής πίεσης, λεπτές μεμβράνες εξατμισμένων υλικών αναπτύσσονται σε διάφορες επιφάνειες λόγω βομβαρδισμού με ψεκασμό πλάσματος ή εξάτμισης κενού υψηλής θερμοκρασίας.