ความแตกต่างระหว่างการสะสมและการระเหิด

แม้ว่ามักจะคิดว่ามีเพียงของเหลวเท่านั้นที่จะระเหย แต่ของแข็งก็ผ่านการระเหยด้วยเช่นกัน!

ระเหิด เป็นกระบวนการที่โมเลกุลเคลื่อนตัวจากของแข็งไปสู่สถานะไอหรือก๊าซโดยตรง

การสะสม เป็นกระบวนการที่โมเลกุลเคลื่อนตัวโดยตรงจากเฟสของแก๊สไปสู่สถานะของแข็ง เคมีสะสมเกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลหลุดออกจากเฟสของแก๊สและเข้าสู่เฟสของแข็ง

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

การระเหิดและการสะสมเป็นกระบวนการที่ตรงกันข้าม การระเหิดคือเมื่อสารเปลี่ยนจากของแข็งเป็นก๊าซในขณะที่การสะสมคือเมื่อสารเปลี่ยนจากก๊าซเป็นของแข็ง

เคมีการระเหิดและการสะสมเป็นตัวอย่างของ การเปลี่ยนแปลงเฟส. คุณอาจเคยเห็นการเปลี่ยนแปลงเฟสมาก่อน เมื่อคุณต้มน้ำเพื่อทำแม็คและชีส น้ำจะเริ่มเดือด นี่คือการระเหยหรือเฟสของเหลวของน้ำไปสู่เฟสไอของน้ำ

ของแข็งCO Solid₂ซึ่งบางครั้งเรียกว่าน้ำแข็งแห้ง จะเปลี่ยนจากของแข็งเป็นก๊าซที่อุณหภูมิห้องโดยตรง นี่เป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของการเปลี่ยนเฟส โดยเฉพาะ: การระเหิด

ดูตัวอย่างน้ำเดือดสำหรับแม็คและชีสอีกครั้ง คุณเพิ่มพลังงานให้กับน้ำของเหลวเพื่อให้มันเปลี่ยนเฟส เมื่อคุณทำเช่นนี้ น้ำจะเปลี่ยนจากเฟสที่มีลำดับมากขึ้น (ของเหลว) เป็นเฟสที่มีลำดับน้อยกว่า (ไอ) ดังนั้น พลังงานจึงจำเป็นเมื่อเฟสเปลี่ยนเป็นสถานะที่มีลำดับน้อยกว่า

ทำไมถึงเป็นเช่นนี้? ต้องเอาชนะแรงดึงดูดที่ยึดโมเลกุลไว้ด้วยกัน วิธีเดียวที่จะทำได้คือการเพิ่มพลังงานจนกว่าโมเลกุลจะไม่อยู่ด้วยกันอีกต่อไป

ซึ่งหมายความว่าการหลอมเหลว การกลายเป็นไอ และการระเหิดล้วน ดูดความร้อน กระบวนการ พวกเขาต้องการการเพิ่มพลังงานหรือความร้อน

กระบวนการย้อนกลับ (การแช่แข็ง การควบแน่น และการสะสมตัว) ล้วนแล้วแต่ คายความร้อน กระบวนการ ซึ่งหมายความว่าพวกมันปล่อยความร้อน คุณอาจเคยเจอเหตุการณ์นี้หากคุณเข้าใกล้ไอน้ำมากเกินไป ไอน้ำร้อนเพราะเมื่อสัมผัสจะควบแน่นและปล่อยความร้อนทันที!

โมเลกุลในของแข็งถูกยึดเข้าด้วยกันอย่างแน่นหนามากกว่าที่อยู่ในของเหลว ด้วยเหตุนี้ความดันไอของของแข็ง (ใช่ ของแข็งก็มีความดันไอด้วย!) จึงต่ำกว่าสำหรับของเหลว

ความร้อนกรามของการระเหิด เป็นพลังงานที่จำเป็นในการทำให้ของแข็งหนึ่งโมลมีค่าสูง คือผลรวมของโมลาร์ฮีตของการหลอมรวมและการกลายเป็นไอ ความร้อนจากการหลอมรวมโมลเป็นพลังงานที่จำเป็นในการหลอมของแข็งหนึ่งโมล ในขณะที่ความร้อนโมลาร์ของการกลายเป็นไอเป็นพลังงานที่จำเป็นในการทำให้ของเหลวหนึ่งโมลกลายเป็นไอ:

แผนภาพเฟสแสดงความสัมพันธ์ระหว่างเฟสของแข็ง ของเหลว และไอของสารประกอบ สรุปสภาวะที่สารมีอยู่ในรูปของของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ

ตัวอย่างเช่น เส้นโค้งระหว่างสถานะของแข็งและไอระเหยแสดงให้เห็นว่าความดันไอเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิอย่างไร จุดที่เส้นโค้งทั้งสามมาบรรจบกันเรียกว่าจุดสามจุด นี่เป็นเงื่อนไขเดียวที่ทั้งสามขั้นตอนสามารถอยู่ในสมดุลกันได้

แผนภาพเฟสมีประโยชน์ในการทำนายว่าสารจะมีพฤติกรรมอย่างไรเมื่อได้รับอุณหภูมิและความดันที่แน่นอน

ตัวอย่างที่รู้จักกันดีที่สุดของการระเหิดคือน้ำแข็งแห้ง แน่นอนว่าน้ำแข็งแห้งไม่ใช่น้ำแข็ง แต่เป็นน้ำแข็งCO₂. CO₂ ระเหิดที่อุณหภูมิห้อง

ตัวอย่างอื่นๆ ได้แก่ น้ำยาปรับอากาศ ของแข็งในน้ำหอมปรับอากาศสามารถระเหยเพื่อให้ห้องมีกลิ่นหอม แนฟทาลีนซึ่งใช้ทำลูกเหม็นเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของการระเหิดที่มีกลิ่น มันระเหยอย่างรวดเร็วและกลิ่นช่วยให้แมลงเม่าออกไป

อีกตัวอย่างหนึ่งคือยา บ่อยครั้งที่ขวดยาจะบอกว่าคุณควรเก็บไว้ในที่เย็นหรือที่อุณหภูมิห้อง เนื่องจากมีความเป็นไปได้ที่ส่วนประกอบบางส่วนที่เกี่ยวข้องอาจระเหยได้หากได้รับความร้อนมากเกินไป

ตัวอย่างหนึ่งของการสะสมของแก๊สสู่ของแข็งที่คุณอาจคุ้นเคยคือการก่อตัวของน้ำค้างแข็ง เมื่ออยู่นอกศูนย์ต่ำกว่าศูนย์ มันจะเย็นจนไอน้ำไหลตรงจากเฟสไอเป็นเฟสของแข็ง นั่นเป็นสาเหตุว่าทำไมคุณถึงเห็นน้ำค้างแข็งเป็นอย่างแรกในตอนเช้า!