Wat zijn de zes processen van een faseverandering?

Een faseverandering, of overgang, treedt op wanneer een stof op moleculair niveau een toestandsverandering ondergaat. Bij de meeste stoffen leiden veranderingen in temperatuur of druk tot een faseverandering van de stof. Er zijn verschillende processen van faseverandering, waaronder fusie, stolling, verdamping, condensatie, sublimatie en fysieke dampafzetting.

Fusie treedt op wanneer een stof verandert van een vaste stof in een vloeistof. Voorafgaand aan het smelten houden sterke intermoleculaire bindingen of aantrekkingen de atomen, moleculen of ionen die een vaste stof vormen stevig bij elkaar in de vaste vorm. Bij verwarming krijgen de deeltjes voldoende kinetische energie om de bindingen die ze bij elkaar houden te overwinnen en mobiel te worden. Dit resulteert in de fusie van de stof.

Stolling treedt op wanneer een stof verandert van een vloeistof in een vaste stof. In vloeibare toestand bezitten de deeltjes in een stof voldoende kinetische energie om dicht bij elkaar te bewegen. Wanneer een temperatuurdaling optreedt, verliezen de deeltjes hun kinetische energie en gaan ze samenbinden. Geleidelijk bezinken de deeltjes in een vaste positie, waardoor de stof vorm krijgt en een vaste stof wordt.

Verdamping treedt op wanneer een stof verandert van een vloeistof in een gas. De moleculen in een vloeistof zijn constant in beweging terwijl ze relatief dicht bij elkaar blijven vanwege intermoleculaire krachten. Wanneer een temperatuurstijging optreedt, neemt ook de kinetische energie van de moleculen toe. Door deze temperatuurstijging kunnen de moleculen kinetische energie krijgen en de intermoleculaire krachten overwinnen, wat resulteert in de verdamping van de stof.

Condensatie treedt op wanneer een stof verandert van een damp in een vloeistof. In een damp zitten moleculen met hoge en lage kinetische energie die vaak botsen met oppervlakken en met elkaar. Wanneer moleculen met een lage kinetische energie botsen, zorgen intermoleculaire krachten ervoor dat ze aan elkaar plakken. Naarmate de temperatuur daalt, neemt ook de kinetische energie van de moleculen af, waardoor de moleculen aan elkaar gaan kleven en condensatie optreedt.

Sublimatie treedt op wanneer een stof verandert van een vaste stof in een gas. Door temperatuurstijgingen neemt ook de kinetische energie van deeltjes toe. Hierdoor kunnen de deeltjes de intermoleculaire krachten overwinnen en mobiel worden. Lage druk verhoogt ook de kinetische energie van de deeltjes. Als de deeltjes uit de vaste stof ontsnappen en zich als een gas verspreiden, treedt sublimatie op.

Fysische dampafzetting treedt op wanneer een stof verandert van een gas in een vaste stof. In lagedruksituaties ontwikkelen zich dunne films van verdampte materialen op verschillende oppervlakken als gevolg van plasmasputterbombardement of vacuümverdamping bij hoge temperatuur.