उर्ध्वपातन बनाम वाष्पीकरण: अंतर और तुलना

हमारे चारों ओर अनेक वस्तुएँ हैं। कुछ कठोर हैं, कुछ को हम नंगी आंखों से ठीक से नहीं देख सकते हैं और कुछ पानीदार हैं। इन सभी वस्तुओं या सामग्रियों को अलग-अलग अवस्थाओं में वर्गीकृत किया गया है। इसकी तीन मुख्य अवस्थाएँ हैं, ठोस, तरल और गैसीय। वे अपना राज्य भी बदल सकते हैं.

आम तौर पर, रूपांतरण का क्रम ठोस को तरल में और फिर तरल को गैसीय रूप में परिवर्तित करना है। लेकिन फिर यह देखा गया कि यह हमेशा सच नहीं होता कि राज्य इसी क्रम में परिवर्तित होते हैं।

उदाहरण के लिए, यह पता चला कि कुछ पदार्थ ठोस से सीधे गैसीय रूप में बदल सकते हैं और कुछ तरल से गैसीय रूप में। इन प्रक्रियाओं को क्रमशः उर्ध्वपातन और वाष्पीकरण कहा जाता है।

चाबी छीन लेना

1. उर्ध्वपातन एक ठोस को तरल अवस्था से गुजरे बिना सीधे गैस में बदल रहा है, जबकि वाष्पीकरण एक तरल को गैस में बदल रहा है।
2. उर्ध्वपातन तब होता है जब आसपास के वातावरण का दबाव ठोस के वाष्प दबाव से कम होता है। इसके विपरीत, वाष्पीकरण तब होता है जब तरल का वाष्प दबाव आसपास के वायुमंडलीय दबाव से अधिक होता है।
3. उर्ध्वपातन का उपयोग फ्रीज-सुखाने में किया जाता है, जहां जमे हुए होने पर किसी पदार्थ से पानी निकाल दिया जाता है, जबकि वाष्पीकरण का उपयोग भाप टरबाइन में बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जाता है।

उर्ध्वपातन बनाम वाष्पीकरण

उर्ध्वपातन और वाष्पीकरण के बीच अंतर यह है कि रूपांतरण प्रक्रिया के दौरान, ऊर्ध्वपातन में ठोस पदार्थ सीधे वाष्प में बदल जाता है। इसमें कोई तरल अवस्था शामिल नहीं है, जबकि वाष्पीकरण के दौरान तरल पदार्थ वाष्प में परिवर्तित हो जाता है। इससे वे पदार्थ की प्रारंभिक अवस्था के संदर्भ में भिन्न हो जाते हैं और विभिन्न तापमानों पर परिवर्तित होने लगते हैं।

उर्ध्वपातन एक संक्रमणकालीन चरण है जहां पदार्थ तरल अवस्था से नहीं गुजरता बल्कि ठोस अवस्था से सीधे गैसीय अवस्था में परिवर्तित हो जाता है। इस विधि के दौरान, अणु टूट जाते हैं और पतली हवा में छोड़ देते हैं।

यह एक एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया है। इसका एक उदाहरण सूखी बर्फ हो सकता है जो कमरे के तापमान और दबाव पर कार्बन डाइऑक्साइड में बदल जाती है। वाष्पीकरण एक संक्रमणकालीन चरण है जहां तरल एक निश्चित तापमान और दबाव के तहत गैस में बदल जाता है।

यह प्रक्रिया तब होती है जब तापमान सामान्य से अपेक्षाकृत अधिक होता है, जिससे अणु तेजी से गति करते हैं, जिससे परमाणु के अंतर-आणविक बंधन टूट जाते हैं। पानी इस प्रक्रिया का प्रमुख उदाहरण है कि कैसे पानी को तापमान बढ़ाकर वाष्प में बदला जा सकता है।

तुलना तालिका

तुलना के पैरामीटर	उच्च बनाने की क्रिया	वाष्पीकरण
अर्थ	पदार्थ का ठोस से गैसीय में परिवर्तन।	द्रव्य का द्रव से गैसीय में परिवर्तन।
आरंभिक चरण	ठोस	तरल
लापता राज्य	तरल	ठोस
तापमान आवश्यक	175 डिग्री सेल्सियस	100 डिग्री सेल्सियस
उदाहरण	सूखी बर्फ, और नेफ़थलीन	पानी या कोई अन्य तरल पदार्थ।

उर्ध्वपातन क्या है?

पदार्थ की तीन अवस्थाएँ होती हैं ठोस, तरल और गैसीय। बर्फ ठोस अवस्था है, पानी तरल अवस्था है, और जल वाष्प गैस अवस्था है। इसलिए यह स्पष्ट है कि कैसे एक विशेष पदार्थ में किसी न किसी रूप में सभी अवस्थाएँ हो सकती हैं।

ऊर्ध्वपातन और वाष्पीकरण नामक प्रक्रियाएँ होती हैं। इन दोनों का संबंध एक राज्य को दूसरे राज्य में बदलने से है. ठोस को सीधे गैस में बदलने की प्रक्रिया उर्ध्वपातन कहलाती है। यह प्रक्रिया पदार्थ के त्रिक बिंदु के नीचे ही होती है।

इसलिए केवल त्रिक बिंदु पर उच्च दबाव वाले ठोस ही इस संक्रमणकालीन प्रक्रिया से गुजर सकते हैं। ऐसे बहुत से पदार्थ नहीं हैं जो इस प्रक्रिया से गुजरते हैं। केवल कुछ ही लोग इस प्रक्रिया से गुजर सकते हैं।

एक सामान्य उदाहरण सूखी बर्फ है; यह कार्बन डाइऑक्साइड का एक ठोस रूप है, जो कमरे के तापमान के संपर्क में आने पर जल्दी ही गैसीय अवस्था में बदल जाता है। एक अन्य उदाहरण नेफ़थलीन हो सकता है, जो कमरे के तापमान पर भी उर्ध्वपातित हो जाता है।

यह तब होता है जब हवाएँ शुष्क होती हैं और आर्द्रता अपेक्षाकृत कम होती है। इस प्रक्रिया के विपरीत जमाव है, जिसके तहत ठोस पदार्थ में परिवर्तन होता है, जैसे ठंडे तापमान में, पानी बर्फ या बर्फ में बदल जाता है।

वाष्पीकरण क्या है?

द्रव का गैस अवस्था में परिवर्तन वाष्पीकरण की प्रक्रिया कहलाती है। गतिज ऊर्जा में वृद्धि के कारण अणुओं के बीच बल कम हो जाता है। अंत में, वे वाष्प के रूप में हवा में छोड़ देते हैं।

यह एक बहुत ही सामान्य प्रक्रिया है जो हर दिन और हर जगह होती है। उदाहरण के लिए, धूप के दिनों में झील का पानी उच्च तापमान के कारण वाष्पीकृत हो जाता है या जब लोग खाना पकाने या किसी अन्य गतिविधि के लिए पानी उबालते हैं। दूसरा उदाहरण नमक हो सकता है जो वाष्पीकरण प्रक्रिया की मदद से बनाया जा रहा है।

प्रक्रिया को प्रभावित करने वाले कारक:

1. वाष्पीकरण सामग्री एकाग्रता.
2. वायु दर प्रवाह.
3. तरल में मौजूद खनिजों की मात्रा.
4. अंतर आणविक बल।
5. दबाव।
6. क्षेत्र की सतह.
7. पदार्थ का तापमान.

वाष्पीकरण के दो प्रकार या तरीके हैं, यानी वाष्पीकरण और उबलना।

वाष्पीकरण: तरल को वाष्प में बदलने की यह प्रक्रिया सतह पर उबलते तापमान के नीचे होती है। इसके अनुप्रयोगों में छपाई और प्रेस करना, स्पेक्ट्रोस्कोपी और क्रोमैटोग्राफी, कपड़े सुखाना आदि शामिल हैं।

उबलना तब होता है जब परिवेश का दबाव संतुलन दबाव के बराबर या उससे कम होता है। यह क्वथनांक या क्वथनांक तापमान पर होता है। अनुप्रयोगों में खाना पकाने के लिए पीने योग्य पानी बनाने के लिए एयर कंडीशनिंग और रेफ्रिजरेटर आदि शामिल हैं।

उर्ध्वपातन और वाष्पीकरण के बीच मुख्य अंतर

1. ऊर्ध्वपातन और वाष्पीकरण दोनों ही रूपांतरण प्रक्रियाएं हैं, लेकिन ऊर्ध्वपातन की प्रक्रिया के दौरान कठोर और कठोर ठोस पदार्थ सीधे गैसीय में परिवर्तित हो जाते हैं और गैस में मुश्किल से दिखाई देने वाली गैस बन जाती है, जबकि वाष्पीकरण की प्रक्रिया के दौरान तरल पदार्थ गैसीय अवस्था में बदल जाता है या गुप्त हो जाता है।
2. उर्ध्वपातन और वाष्पीकरण दोनों की अंतिम अवस्था, यानी गैसीय अवस्था, एक ही होती है, लेकिन जब प्रारंभिक अवस्था की बात आती है तो वे भिन्न हो जाते हैं। उर्ध्वपातन के दौरान पदार्थ की प्रारंभिक अवस्था ठोस होती है, जबकि वाष्पीकरण में पदार्थ की प्रारंभिक अवस्था तरल होती है।
3. दोनों प्रक्रियाएँ अपनी-अपनी प्रक्रिया के दौरान पदार्थ की स्थिति से चूक जाती हैं। ऊर्ध्वपातन में लुप्त अवस्था तरल होती है क्योंकि बेचा सीधे गैस में बदल जाता है, जबकि वाष्पीकरण में यह ठोस अवस्था होती है।
4. ये दोनों अलग-अलग तापमान पर शुरू होते हैं। उर्ध्वपातन प्रक्रिया शुरू करने के लिए न्यूनतम तापमान 175°C की आवश्यकता होती है, जबकि वाष्पीकरण प्रक्रिया के दौरान, तापमान की आवश्यकता कम से कम 100°C होती है।
5. दोनों प्रक्रियाओं में विभिन्न प्रकार की सामग्रियां शामिल हैं क्योंकि प्रत्येक सामग्री ठोस होने से सीधे गैस में नहीं बदल सकती है। सूखी बर्फ और नेफ़थलीन उन सामग्रियों के उदाहरण हैं जो उर्ध्वपातन प्रक्रिया के अंतर्गत आते हैं। वाष्पीकरण के उदाहरणों में पानी या कोई अन्य तरल पदार्थ शामिल हैं।
6. साथ ही, सभी ठोस पदार्थ ऊर्ध्वपातन नहीं कर सकते। केवल कुछ अपवाद हैं जबकि प्रत्येक तरल पदार्थ वाष्पीकरण से गुजर सकता है।

संदर्भ

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022354915446581
2. https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/cphc.202000108
3. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jcim.6b00033
4. https://www.osti.gov/biblio/4513757
5. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0967064501001382
6. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0019103503003191

अंतिम अद्यतन: 07 जुलाई, 2023