穩定的(stable)和亞穩的(metastable)的區別

穩定和亞穩之間的關鍵區別在於，術語穩定指的是材料真正不變的狀態，而術語亞穩指的是由於變化太慢而無法觀察到變化的材料狀態。

穩定和亞穩這兩個術語主要用於物理化學中，目的是瞭解一種物質的狀態，在這種狀態下，我們可以描述該物質不斷變化或不變的性質。術語亞穩是指當我們可以觀察到一個不變的性質，由於發生非常緩慢的變化，這是不可觀察的一見鍾情。

什麼是穩定的(stable)？

“穩定”一詞指的是物質真正不變的階段。換言之，它是物質能具有最小能量狀態的狀態，或者是一個動態系統中物質可能具有的最低能量狀態。這種物質狀態稱為基態。下圖顯示了動態系統中物質的穩定、不穩定和亞穩態。

圖01：系統中物質的熱力學穩定性

什麼是亞穩的(metastable)？

亞穩是指物質表面上不變但實際上不變的階段。換言之，這個術語用於我們無法觀察到系統變化的系統，因為變化太慢而無法觀察到。討論系統亞穩態性質的現象稱為亞穩態。

與物質的穩定相不同，亞穩相在動態系統中具有相當高的能量，與該系統可能的最低能級相比。下圖顯示了一個同時具有亞穩和穩定物質相的系統。

圖02：位置1表示物質的亞穩相，位置3表示物質的穩定相；位置2表示位置1中的物質為了獲得穩定而應該通過的能量屏障。

物質的亞穩狀態可以從熔化的固體、沸騰的液體和昇華的固體到過冷的液體或過熱的液氣混合物。通常，物質的亞穩相在凝聚態物質和結晶學中很常見。

穩定的(stable)和亞穩的(metastable)的區別

在物理化學中，穩定和亞穩這兩個術語被用來理解物質性質的變化。穩定和亞穩之間的關鍵區別在於，術語穩定指的是材料真正不變的狀態，而術語亞穩指的是由於變化太慢而無法觀察到變化的材料狀態。換句話說，術語穩定描述了物質不變的性質，而術語亞穩描述了物質表面不變的性質。此外，穩定態的能級最低，而亞穩態的能級相對較高。

下面的信息圖表列出了穩定和亞穩定之間的差異，以便進行並列比較。

穩定的(stable)和亞穩的(metastable)的區別