主要区别
升华和蒸发的主要区别在于,升华是物质从固相到气态的转化,而蒸发则是将液相转化为气相。
升华(sublimation) vs. 蒸发(evaporation)
升华是物质在不经过液相的情况下从固相到气相的转化,而蒸发则是将液相转化为气相。固相是升华的初始阶段,液相是蒸发的初始阶段。在升华中,焓给出了升华发生所需的能量;另一方面,在蒸发中,焓给出了发生蒸发所需的能量。升华使其相从固态变为液态,而不进入液态;另一方面,蒸发将其相从液态变为气态。升华发生在低于物质三相点的压力和温度下;反之,蒸发发生在液体表面。
比较图
什么是升华(sublimation)?
升华是物质从固相到气态而不经过液相的转化。在这种情况下,固体直接转变成气体。升华是一种吸热反应。从分子间的化学键被打破释放能量到空气中的时候起,能量就应该被用来打破。这就是为什么它是一个吸热反应,这个能量被计算为升华的焓。升华发生在低于物质三相点的压力和温度下。一种物质的三品脱是指物质存在于所有三相(即固态、液态和气态)中的压力和温度。在三相点以下,固体水会转移,随着温度的升高直接转变为气相,而不会通过液态。升华技术被化学家用来提纯化合物。固体一般放在升华装置中,然后在真空下加热。在这种减压下,固体在冷却的表面上以纯化的化合物形式冷凝和挥发,并留下不易挥发的杂质残留物。一旦加热停止,真空消除,净化后的化合物可以从冷却表面收集。
示例
- 水:在室温下将干冰变成气态二氧化碳。
- 萘:在标准压力和温度下容易升华的有机化合物是萘。
- 其他物质:碘在温和的加热下会产生烟,并且可以通过控制温度在略高于大气压下碘的熔点来获得液态碘。
什么是蒸发(evaporation)?
蒸发是将液相转变为气相。蒸发也是一个吸热的过程,液体分子之间的分子间作用力应该被分解,形成液体的蒸气。所以这个反应需要能量来破坏键。因此,这是一个吸热反应。蒸发是冷凝的相反反应。它与温度直接相关,因为当温度升高时,蒸发率也会增加。蒸发发生在液体表面。与靠近液体表面的分子相比,位于液体中部或底部的分子具有较大的分子间作用力。因此,液体表面的分子可以很容易地释放出来,而且这些分子是第一个转变成气相的分子。
影响蒸发率的因素
- 空气中物质的浓度:如果空气中有大量的蒸发物质,则蒸发过程是逐渐发生的。
- 空气流速:较高的气流速度会增加蒸发量。
- 分子间力:分子间作用力越大,蒸发焓越高,蒸发越慢。
- 表面积:表面积大有助于更高的蒸发量。
主要区别
- 升华是物质在不经过液相的情况下从固相到气相的转化,而蒸发则是将液相转化为气相。
- 固相是升华的初始阶段,液相是蒸发的初始阶段。
- 在升华中,焓给出了升华发生所需的能量;另一方面,在蒸发中,焓给出了发生蒸发所需的能量。
- 升华使其相从固态变为液态,而不进入液态;另一方面,蒸发将其相从液态变为气态。
- 升华发生在低于物质三相点的压力和温度下;反之,蒸发发生在液体表面。
结论
上述讨论得出结论:升华是物质从固相到气态的转化,而不进入液相,而蒸发则是液相转变为气相。