母なる地球は、その誕生以来、多くの物理的および化学的変化を経験しました。 地球上のこれらの継続的な変化は、地球上の生命の存在につながりました。
呼吸のために酸素を取り入れることから、それを吐き出すこと、植物がそれに依存する動物に食べ物を準備することまで、あらゆるものには小さな、または複雑な反応が関係しています。 そして、これらの反応が起こる間に、物質の状態は互いに変化します。
主要な取り組み
- 昇華とは、固体が液体を経ずに直接気体になることです。 対照的に、蒸発は液体を加熱または沸騰させることによって気体に変えることです。
- 昇華は、周囲の大気の圧力が固体の蒸気圧よりも低い場合に発生します。 対照的に、液体の蒸気圧が周囲の大気圧よりも高い場合、蒸発が発生します。
- 昇華は、凍結中に物質から水分を除去する凍結乾燥で使用されます。 対照的に、蒸発は蒸留で使用され、液体の混合物は沸点に基づいて分離されます。
昇華と蒸発
昇華と蒸発の違いは、昇華は、任意の物質の固体状態をその物質の気体状態に直接変化させるプロセス (このプロセスには液相や状態は存在しません)、またはその逆のプロセスとして定義できることです。一方、蒸発は、あらゆる物質の液体状態が気体状態または相に変化するプロセスとして定義できます。
昇華は、物質の固体状態が物質の気体状態に、またはその逆に直接変化する遷移プロセスです。 これは、同じ物質の三重点よりも低い圧力および温度で起こる吸熱相転移プロセスです。
このプロセスは、化学物質が固体から気体、または気体から固体に変化する化学変化ではなく、固体から気体、またはその逆の変化を引き起こす物理的変化を説明するために使用されます。
蒸発は、液体の相または状態が気体の状態または相に変化するプロセスです。 元素または化合物が沸騰する温度よりも低い温度で発生します。
蒸発は、空気中の湿度を維持する上で重要な役割を果たし、大気の動きと地球の天気と気候を生み出す地球のエネルギーシステムの交換を維持するのにも役立ちます.
比較表
| 比較のパラメータ | 昇華 | 蒸発 |
|---|---|---|
| 定義 | これは、固体状態が直接気体状態に変化するプロセス、またはその逆のプロセスです。 | 液体から気体に変化する過程です。 |
| 初期段階 | 固相 | 液相 |
| エンタルピー | 昇華に必要なエネルギー量を示します。 | 蒸発に必要なエンタルピーを与えます。 |
| 相変化 | 固体から気体へ (液相なし) | 液体から気体へ |
| 発生 | 物質の三重点以下 | 液体の表面に |
| 例 | ナフタレン | 水（液体）から水蒸気へ |
昇華とは？
昇華は、液体状態に変化することなく固体の状態が気体の状態に変化すること、またはその逆の変化として定義できます。 昇華は、物質の相が固体から気体、または気体から固体に変化する物理的変化を指します。
多くの化学変化は昇華の過程で誤って理解されています。 一部の化学反応は直接相変化を起こします。 昇華プロセスは、特定の物質の三重点よりも低い温度および圧力で発生します。
物質の状態や相が変化するときにエネルギーを放出するため、これは吸熱反応です。 昇華プロセスに必要なエネルギー量は、昇華エンタルピーまたは昇華熱として知られています。
多くの産業で使用される昇華プロセスの多くのアプリケーションがあります。 昇華プロセスは、市場のインクジェット プリンターに取って代わった乾式昇華プリンターで使用されます。 これらのプリンターは、印刷物が乾きやすいため、非常に効率的です。 揮発性化合物の精製に使用されます。
昇華プロセスの例としては、176°F の温度で昇華する有機化合物であるナフタレンがあります。 ドライアイス (氷) は、固体状態から気体状態に直接変化するプロセスの優れた例の XNUMX つです。
蒸発とは何ですか？
蒸発のプロセスは、液体の状態が気体の状態に変化するプロセスとして定義できます。 蒸発プロセスは、物質が沸騰するレベルより下で発生します。
簡単に言うと、蒸発は一般に、大気中で液体の水が水蒸気になるプロセスとして知られています。 海や植物から空気中の湿度を補給する主な供給源です。
蒸発は大気中のエネルギー交換の一部であり、天候や気候の維持に役立ちます。 蒸発する表面、空気、相対湿度、風の差は、物質の蒸発に依存する要因です。
蒸着にはさまざまな業界で多くの用途が使用されており、その一部を以下に示します。
- Matki/Matka と呼ばれるインドの多孔質粘土ポットは、蒸発プロセスを使用して水を冷やします。
- 気温が低いときでも、洗濯物を干していると衣類が乾いてしまいます。 これは衣類乾燥機が温風を出して衣類を乾燥させるためです。
- このプロセスは、分光法、クロマトグラフィーなどでサンプルを乾燥または濃縮するために使用されます。
- 印刷やコーティングのプロセスに役立ち、溶液などから塩を回収できます。
昇華と蒸発の主な違い
- 昇華は、物質の固体状態が物質の気体状態に、またはその逆に変化するプロセスです（液体状態は存在しません）。一方、蒸発は、物質の液体状態が変化するプロセスです。物質が気体状態に変化します。
- 昇華プロセスでは、物質の初期相は固相ですが、蒸発プロセスでは、物質の初期相は液相です。
- 昇華のプロセスでは、昇華に必要なエネルギー量を示しますが、蒸発のプロセスでは、蒸発に必要なエンタルピーを示します。
- 昇華過程では相が固体から気体（液相ではありません）に変化しますが、蒸発過程では相が液体から気体に変化します。
- 昇華プロセスは物質の三重点以下の低圧および温度で発生しますが、一方で蒸発は液体の表面で発生します。
- 昇華プロセスの例はナフタレンですが、蒸発プロセスの例は水 (液相) を水蒸気に変えることです。
参考情報
- https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1740468?journalCode=jcp
- https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/j100863a017
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/001793109190109R
- https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1740469?journalCode=jcp
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