Сублімація проти випаровування: різниця та порівняння

Мати-Земля зазнала багатьох фізичних і хімічних змін з моменту свого створення. Ці безперервні зміни на планеті призвели до існування життя на Землі.

Від прийому кисню для дихання до його видихання, рослин, які готують їжу, до тварин, які покладаються на них, усе має невеликі або складні реакції, пов’язані з цим. І поки ці реакції відбуваються, стан речовини змінюється один від одного.

Ключові винесення

1. Сублімація перетворює тверду речовину безпосередньо на газ, не переходячи через рідкий стан. Навпаки, випаровування перетворює рідину на газ шляхом її нагрівання або кип’ятіння.
2. Сублімація відбувається, коли тиск навколишньої атмосфери нижчий за тиск пари твердої речовини. Навпаки, випаровування відбувається, коли тиск пари рідини вищий за навколишній атмосферний тиск.
3. Сублімація використовується під час сублімаційної сушіння, коли вода видаляється з речовини під час її заморожування. Навпаки, випаровування використовується при дистиляції, де суміш рідин розділяється на основі їх температури кипіння.

Сублімація проти випаровування

Різниця між сублімацією та випаровуванням полягає в тому, що сублімацію можна визначити як процес зміни твердого стану будь-якої речовини безпосередньо в газоподібний стан цієї речовини (у цьому процесі немає рідкої фази або стану) і навпаки, хоча порівняльно , з іншого боку, випаровування можна визначити як процес, у якому рідкий стан будь-якої речовини переходить у газоподібний стан або фазу.

Сублімація — це перехідний процес, у якому твердий стан речовини безпосередньо змінюється на газоподібний стан речовини і навпаки. Це ендотермічний процес фазового переходу, який відбувається при нижчому тиску та температурі, ніж у потрійної точки тієї самої речовини.

Цей процес використовується для опису фізичних змін, які викликають зміну твердого стану в газ або навпаки, а не хімічних змін, які викликають перехід хімічної речовини з твердого стану в газоподібний або газоподібного стану в твердий.

Випаровування - це процес переходу рідкої фази або стану в газоподібний стан або фазу. Це відбувається нижче температури, при якій кипить елемент або сполука.

Випаровування відіграє важливу роль у підтримці вологості повітря, а також допомагає підтримувати обмін енергетичною системою Землі, яка створює рух атмосфери та погоду та клімат Землі.

Таблиця порівняння

Параметри порівняння	сублімація	Випаровування
Визначення	Це процес, коли твердий стан безпосередньо переходить у газоподібний або навпаки.	Це процес, під час якого рідкий стан переходить у газоподібний.
Початкова фаза	Тверда фаза	Рідка фаза
Ентальпія	Він дає кількість енергії, необхідну для сублімації.	Він дає ентальпію, необхідну для випаровування.
Зміна фази	Тверде в газоподібне (без рідкої фази)	Рідина в газ
Входження	Нижче потрійної точки речовини	На поверхні рідини
Приклад	Нафталін	Вода (у рідкій формі) до водяної пари

Що таке сублімація?

Сублімацію можна визначити як зміну стану твердої речовини в стан газу без переходу в рідкий стан і навпаки. Сублімація вказує на фізичні зміни, які змінюють фазу речовини з твердої на газоподібну або газу на тверду.

Багато хімічних змін неправильно розуміють під процесом сублімації. Деякі хімічні реакції піддаються прямій фазовій зміні. Процеси сублімації відбуваються при низькій температурі і тиску нижче потрійної точки даної речовини.

Це ендотермічна реакція, оскільки вона виділяє енергію, коли стан або фаза речовини змінюється. Кількість енергії, необхідної для процесу сублімації, відома як ентальпія сублімації або теплота сублімації.

Існує багато застосувань процесу сублімації, які використовуються в багатьох галузях промисловості. Процес сублімації використовується в сухосублімаційних принтерах, які замінили на ринку струменеві принтери. Ці принтери дуже ефективні, оскільки відбитки легко висихають. Використовується для очищення летких сполук.

Прикладами процесу сублімації є нафталін, органічна сполука, яка сублімується при температурі 176F. Сухий лід (лід) є одним із чудових прикладів процесу, який безпосередньо переходить із твердого стану в газоподібний.

Що таке випаровування?

Процес випаровування можна визначити як процес зміни стану рідини в стан газу. Процес випаровування відбувається нижче рівня, на якому речовина кипить.

Або простими словами, випаровування, загалом, відоме як процес перетворення рідкої води у водяну пару в атмосфері. Це основне джерело поповнення вологи в повітрі з моря та рослинності. 

Випаровування є частиною обміну енергією в атмосфері, яка допомагає підтримувати погоду та клімат. Різниця між поверхнею, що випаровується, повітрям, відносною вологістю і вітром, є факторами, від яких залежить випаровування речовини. 

Випаровування має багато застосувань, які використовуються в різних галузях промисловості, і деякі з них перелічені нижче:

• Індійські пористі глиняні горщики під назвою Matki/Matka використовують процес випаровування для охолодження води.
• Одяг висихає, коли його розвішують на мотузці, навіть якщо температура низька. Це робиться тому, що сушильна машина дує теплим повітрям і сушить одяг.
• Процес використовується для сушіння або концентрування зразків у спектроскопії, хроматографії тощо. 
• Це допомагає в процесі друку та покриття, а солі можна витягти з розчину тощо.

Основні відмінності між сублімацією та випаровуванням

1. Сублімація - це процес, у якому твердий стан речовини безпосередньо переходить у газоподібний стан речовини і навпаки (рідкого стану немає), тоді як, з іншого боку, випаровування - це процес, у якому рідкий стан речовини переходить у газоподібний стан речовини. 
2. У процесі сублімації початковою фазою речовини є тверда фаза, тоді як, з іншого боку, у процесі випаровування початковою фазою речовини є рідка фаза. 
3. У процесі сублімації він дає кількість енергії, необхідної для сублімації, тоді як, з іншого боку, під час процесу випаровування він дає ентальпію, необхідну для випаровування.
4. У процесі сублімації фаза змінюється з твердої на газоподібну (без рідкої фази), тоді як, з іншого боку, у процесі випаровування фаза змінюється з рідкої на газоподібну.
5. Процеси сублімації відбуваються при низькому тиску і температурі нижче потрійної точки речовини, тоді як, з іншого боку, випаровування відбувається на поверхні рідини.
6. Прикладом процесу сублімації є нафталін, а прикладом процесу випаровування є перетворення води (рідкої фази) на водяну пару. 

посилання

1. https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1740468?journalCode=jcp
2. https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/j100863a017
3. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/001793109190109R
4. https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1740469?journalCode=jcp

Останнє оновлення: 21 липня 2023 р