تصعید
والایش یا تصعید (به انگلیسی: Sublimation) به گذرشِ حالتِ ماده‌ای از جامد به گاز گفته میشود. در این گذرش حالت، ماده به حالت میانی آبگون یا مایع نمی‌گذرد. از نمونه‌های آشنا برای فرازش می‌توان گذرش نفتالین به گاز و گذرش برف به بخار را نام برد. فرازش وارون چگالش است که در آن ماده از گاز به جامد می‌گذرد و نمونه آشنا برای چگالش می توان گذرش گاز اتن به ماده پلیمر که در ساخت لوله های پلیمری استفاده میشود را نام برد.
بسیاری از بُن‌پارها و چندساخت‌های شیمیایی در فشار معمولی (هنجارمند) و در دماهای گوناگون در یکی از سه حالت جامد، آبگون یا گاز یافت می‌شوند؛ هم‌چنین گذرش از جامدی به گازی بیش‌تر همراه با گذرش به حالت میانی آبگونگی است (فشار در این‌جا فشار پاری ماده است و نه فشار سامانه (برای نمونه فشار هواسپهری)). از همین روی، بیش‌تر جامدهایی که دارای فشاری بالا باشند در دمایی ویژه می‌توانند از جامد به گاز بگذرند. برخی بن‌پارها مانند کربن و آرسنیک دارای فشار نقطهٔ سه‌تایی بسیار بالایی هستند و آبگون‌هان آن‌ها کم‌تر یافت می‌شوند. از این روی، فرازش برای این بن‌پارها بیش‌تر از بخارش روی می‌دهد.
فرازش به گذرش حالت گفته میشود و نه به ترادیسی از جامدی به گازی در واکنشی شیمیایی. برای نمونه، سوختن شمع مومی (موم پارافینی) به کربن دی‌اکسید و بخار آب فرازش نیست بلکه واکنشی شیمیایی با اکسیژن است.
فرازش دگرشدگی گرماگیر است و نیاز به کاروژ (انرژی) بیش‌تری دارد. می‌توان درون‌گرمیِ فرازش (که گرمای فرازش نیز خوانده میشود)را با جمع درون‌گرمی گدازش(ذوب) و درون‌گرمی بخارش به دست آورد.
درون‌گرمی مولی فرازش
درون‌گرمی مولی فرازش، مقدار گرمایی است که بایستی به یک مول از جامد داده شود تا یک‌راست به گاز بگذرد.
فشار بخار یک جامد و فراروند فرازش
مولکول‌ها در یک بلور، پیرامون محور خود در شبکه می‌جنبند. پخش انرژی جنبشی میان این مولکول‌ها مانند پخش انرژی جنبشی میان مولکولهای آبگون و گاز است. در یک بلور، انرژی از مولکولی به مولکول دیگر رفته و از این‌رو انرژی هیچ مولکولی پایدار نیست. مولکولهای پرانرژی در رویهٔ بلور می‌توانند بر نیروهای جاذبه بلور چیره شده، به حالت بخار بگریزند.
اگر بلور در یک ظرف سربسته باشد، سرانجام حالت تعادلی برقرار میشود که در آن حالت، سرعت جدا شدن مولکول‌ها از جامد با سرعت بازگشت مولکولهای بخار به بلور برابری می‌کند. فشار بخار یک جامد در دمای معین، معیاری از تعداد مولکول‌ها در حجم معینی از بخار در حالت تعادل است.
فشار بخار و نیروهای جاذبه
گرچه فشار بخار برخی از جامدات، بسیار کم است، ولی هر جامدی دارای فشار بخار است. مقدار فشار بخار با قدرت نیروهای جاذبه نسبت عکس دارد. به همین علت، فشار بخار بلورهای یونی بسیار کم است.
فشار بخار جامد و دما
توانایی مولکول‌ها برای غلبه بر نیروهای جاذبه بین مولکول‌ها با انرژی جنبشی آن‌ها بستگی دارد. از این‌رو، فشار بخار جامدات با افزایش دما زیاد میشود. منحنی تغییرات فشار بخار برحسب دما نشان می‌دهد که این منحنی در نقطه انجماد، منحنی فشار بخار آب را قطع می‌کند.
فشار بخار جامد در نقطه یخ‌بست
در نقطه انجماد، فشار بخار جامد برابر با فشار بخار مایع است. نقطه انجماد نرمال آب (در فشار کل یک اتمسفر) در غیاب هوا ۲۵x۱۰–۴ درجه سانتیگراد است؛ ولی در هوا و در فشار کل یک اتمسفر نقطه انجماد آب ۰٫۰۰۰۰ درجه سانتیگراد می‌باشد و این مقداری است که معمولاً گزارش میشود. این اختلاف در نقطه انجماد، از هوای محلول در آب ناشی میشود.
فرازش دی‌اکسید کربن
نمودار فاز دی‌اکسید کربن، گونه‌ای از نمودار فاز موادی است که در فشار معمولی به جای ذوب شدن و جوشیدن می‌فرازد. در فشار ۵٫۱۱ اتمسفر نقطه سه‌گانه سامانه دی‌اکسید کربن، ۵۵٫۶ - درجه سانتیگراد است. دی‌اکسید کربن مایع، تنها در فشارهای بالاتر از ۵٫۱۱ اتمسفر وجود دارد. اگر دی‌اکسیدکربن جامد (یخ خشک) تحت فشار یک اتمسفر گرم شود، در دمای ۷۸٫۵ - درجه سانتیگراد مستقیماً به گاز تبدیل میشود.
جستارهای وابسته
منابع
- ↑ واژه‌های مصوب فرهنگستان https://wiki.apll.ir/word/index.php/Sublimation
- ↑ Sublime. Dictionary.reference.com. Retrieved on 2015-11-25.