Фазовое изменение, или переход, происходит, когда вещество претерпевает изменение состояния на молекулярном уровне. В большинстве веществ изменения температуры или давления приводят к фазовому изменению вещества. Существует несколько процессов фазовых превращений, включая плавление, затвердевание, испарение, конденсацию, сублимацию и физическое осаждение из паровой фазы.
Слияние
Слияние происходит, когда вещество превращается из твердого в жидкость. Перед плавлением сильные межмолекулярные связи или притяжения удерживают атомы, молекулы или ионы, составляющие твердое вещество, плотно вместе в твердой форме. При нагревании частицы получают достаточно кинетической энергии, чтобы преодолеть удерживающие их связи и стать подвижными. Это приводит к расплавлению вещества.
Затвердевание
Затвердевание происходит, когда вещество превращается из жидкости в твердое вещество. Находясь в жидком состоянии, частицы вещества обладают достаточной кинетической энергией, чтобы перемещаться в непосредственной близости друг от друга. Когда происходит падение температуры, частицы теряют свою кинетическую энергию и объединяются. Постепенно частицы оседают в фиксированном положении, в результате чего вещество принимает форму и становится твердым.
Испарение
Испарение происходит, когда вещество превращается из жидкости в газ. Молекулы в жидкости находятся в постоянном движении, оставаясь относительно близко друг к другу из-за межмолекулярных сил. Когда происходит повышение температуры, кинетическая энергия молекул также увеличивается. Это повышение температуры позволяет молекулам приобретать кинетическую энергию и преодолевать межмолекулярные силы, что приводит к испарению вещества.
Конденсация
Конденсация происходит, когда вещество превращается из пара в жидкость. В паре есть молекулы с высокой и низкой кинетической энергией, которые часто сталкиваются с поверхностями и друг с другом. Когда молекулы с низкой кинетической энергией сталкиваются, межмолекулярные силы заставляют их слипаться. При понижении температуры кинетическая энергия молекул также уменьшается, что приводит к слипанию молекул и конденсации.
Сублимация
Сублимация происходит, когда вещество превращается из твердого в газ. Повышение температуры приводит к увеличению кинетической энергии частиц. Это позволяет частицам преодолевать межмолекулярные силы и становиться подвижными. Низкое давление также увеличивает кинетическую энергию частиц. Когда частицы покидают твердое тело и рассеиваются в виде газа, происходит сублимация.
Физическое осаждение из паровой фазы
Физическое осаждение из паровой фазы происходит, когда вещество превращается из газа в твердое тело. В условиях низкого давления тонкие пленки испаренных материалов образуются на различных поверхностях из-за бомбардировки плазменным напылением или высокотемпературного вакуумного испарения.
