Тверде тіло

5.5. Випаровування твердих тіл (сублімація)

Випаровуватися можуть не тільки рідини, але і тверді тіла. Процес випаровування твердого тіла називається сублімацією (або сублімацією). Легко спостерігати утворення кристаликів йоду з парів йоду. Досить 2-3 кристалики йоду покласти в пробірку і нагріти її в полум'ї спиртівки. Можна бачити, що кристалики йоду плавляться, а випаровуються, утворюючи темно-бурі пари, які на холодних стінках пробірки осідають у вигляді плям. Розглядаючи ці плями через лупу, легко виявити, що вони являють собою групи кристаликів.

Факт сублімації твердих фаз переконливо підтверджується і просто в житті: добре відомий факт висихання білизни на морозі. Випаровуються частки твердого тіла утворюють над ним пар абсолютно так само, як це відбувається при випаровуванні рідини. При певних тиску і температурі пар і тверде тіло можуть перебувати в рівновазі. Пар, що знаходиться в рівновазі з твердим тілом, також називається насиченою парою. Як і в випадку рідини, тиск насиченого пара над твердим тілом залежить від температури, швидко зменшуючись зі зниженням температури. Без праці можна переконатися в тому, що ряд речовин, що мають гострий запах при кімнатній температурі, втрачає його при низькій. В принципі будь-яке тверде речовина сублімує (саме будь-, навіть залізо або мідь). І якщо ми не помічаємо сублімації, то це означає лише, що щільність насиченого пара незначна.

На рис. 5.10 приведена крива залежності тиску насиченої пари сублімує твердих тіл від температури. Ця крива є лінією рівноваги твердої і газоподібної фаз. Область зліва від кривої відповідає твердому, праворуч від неї - газоподібного стану.

Сублімація, так само як і плавлення, пов'язана з руйнуванням кристалічної решітки і вимагає порцію необхідної для цього енергії. Ця енергія визначає приховану теплоту сублімації, яка дорівнює прихованої теплоті переходу з газового стану в кристалічний. Теплота сублімації дорівнює тому сумі теплоти плавлення і пароутворення.