汽化蒸發(fā)揮發(fā)升華

1、作者:日期:汽化物質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的相變過(guò)程。液體中 分子的平均距離比 氣體中小得多。汽化時(shí)分子平均距離加大、體積急劇增大，需克服分子間引力并反抗大氣壓力 做功。因此，汽化要吸熱。單位質(zhì)量液體轉(zhuǎn)變?yōu)橥瑴囟日魵鈺r(shí)吸收的熱量稱為汽化潛熱，簡(jiǎn)稱汽化熱。汽化熱隨溫度升高而減小，因?yàn)樵谳^高溫度下液體分子具有較大動(dòng)能，液相與 氣相差別減小。在 臨界溫度 下，物質(zhì)處于臨界態(tài)，氣相與液相差別消失，汽化熱為零。汽化有蒸發(fā)和沸騰兩種形式。它是將物體由 液態(tài) 變?yōu)闅鈶B(tài)的一種過(guò)程。蒸發(fā)物理學(xué)上，把只在物體表面 發(fā)生的 汽化現(xiàn)象 叫做蒸發(fā)，蒸發(fā)在 任何溫度下 都能發(fā)生， 液體蒸發(fā)時(shí)需要吸熱。動(dòng)能較大的液體分子能擺脫其

2、他液體分子吸引，溢出液面。故 溫度越高，蒸發(fā)越快，此外表面積加大、通風(fēng)好也有利蒸發(fā)。蒸發(fā)過(guò)程 的汽化熱叫蒸發(fā)熱，與溫度有關(guān)。蒸發(fā)的逆過(guò)程是液化，即氣相轉(zhuǎn)變?yōu)橐合?。?dāng)兩種過(guò)程達(dá)到動(dòng)態(tài) 平衡時(shí)，氣液兩相平衡共存，此時(shí)的蒸氣叫飽和蒸氣，其壓力叫 飽和蒸氣壓。對(duì)同一物質(zhì)，飽和蒸氣壓隨溫度升高而增大，在p-T圖上其間的關(guān)系叫汽化曲線。汽化曲線是氣、液兩相的 分界線，曲線上各點(diǎn)表示氣、液兩相平衡共存的各個(gè)狀態(tài)。沸騰沸騰是在同一溫度下液體表面和內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行的劇烈汽化現(xiàn)象，液體沸騰時(shí)需要吸熱（液體沸騰時(shí)的溫度叫做沸點(diǎn)，在標(biāo)準(zhǔn)的 大氣壓 下，水的沸點(diǎn)是100 C）。每種液體僅當(dāng)溫度升高到一定值一一達(dá)到沸點(diǎn)時(shí)，且

3、要繼續(xù)吸熱才會(huì)沸騰。通常，液體內(nèi)部和器壁上總有許多小 氣泡，其中的蒸氣處于飽和狀態(tài)。隨著溫度上升，小氣泡中的飽和蒸氣壓相應(yīng)增加，氣泡不斷脹大。當(dāng)飽和蒸氣壓增加到與外界壓力相同時(shí)，氣泡驟然脹大，在浮力作用下迅速上升到液面并放出蒸氣。這種劇烈的汽化就是沸騰。沸騰與 蒸發(fā)在相變上并無(wú)根本區(qū)別。沸騰時(shí)由于吸收大量汽化熱而保持液體溫度不變。沸點(diǎn) 隨外界壓力的增大而升高。沸騰時(shí)液體內(nèi)部和器壁上的小氣泡起著汽化核的作用。如果液體過(guò)于純凈，缺乏小氣泡，則溫度高于沸點(diǎn)時(shí)仍不沸騰。這種液體稱為過(guò)熱液體c過(guò)熱液體并不穩(wěn)定 ，稍有震動(dòng)或雜質(zhì)進(jìn)入便立即誘發(fā)沸騰，溫度降回到沸點(diǎn)。帶電粒子通過(guò)過(guò)熱液體時(shí)，會(huì)使在其軌跡附近的

4、分子電離產(chǎn)生汽化核，形成一串氣泡，從而顯示帶電粒子的徑跡。用于基本粒子研究的氣泡室就是根據(jù)這一原理設(shè)計(jì)的，常用的液體有液態(tài)氫、丙烷等。 增加壓力會(huì)使沸點(diǎn)升高。蒸發(fā)與沸騰的異同點(diǎn)不同點(diǎn)：蒸發(fā)-只在液體表面發(fā)生的汽化現(xiàn)象；可在任何溫度下進(jìn)行；是平和的汽化現(xiàn)象。沸月e -在液體表面和內(nèi)部同時(shí)發(fā)生的汽化現(xiàn)象；在一定溫度下進(jìn)行；是劇烈的汽化現(xiàn)象。相同點(diǎn)：都是汽化現(xiàn)象，都要吸收熱量。相關(guān)詞汽化熱：每單位質(zhì)量的液體變成氣體時(shí)所需要吸收的熱量，叫該液體的汽化熱，單位是卡/克。相關(guān)知識(shí)點(diǎn)物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)叫汽化，汽化有兩種不同的方式：蒸發(fā)和沸騰，這兩種方式都要吸熱。定義：1、物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)叫汽化。2、液體在

5、任何溫度下都能發(fā)生的，并且只在液體表面發(fā)生的汽化現(xiàn)象叫蒸發(fā)；沸騰是在一定溫度下，發(fā)生在液體內(nèi)部和表面同時(shí)進(jìn)行的劇烈的汽化現(xiàn)象是沸騰。3、影響蒸發(fā)快慢的因素：(1 )液體的溫度；(2 )液體的表面積；(3 )液體表面空氣的流速。(4)液體種類(5)空氣濕度作用：蒸發(fā)吸熱(吸外界或自身的熱量)，具有制冷作用。4、液體沸騰的條件：(1)溫度達(dá)到沸點(diǎn)(2 )繼續(xù)吸收熱量5.氣壓與沸騰的關(guān)系 ：氣壓越高，沸點(diǎn)越高；氣壓越低，沸點(diǎn)越低。蒸發(fā) 液體溫度低于沸點(diǎn)時(shí)，發(fā)生在液體表面的汽化過(guò)程，在任何溫度下都能發(fā)生。影響蒸發(fā)快慢的因素：溫度、濕度、液體的表面積、液體表面的空氣流動(dòng)等。蒸發(fā)量通常用蒸發(fā)掉 的水層厚度

6、的毫米數(shù)表示。從微觀上看，蒸發(fā)就是液體分子從液面離去的過(guò)程。由于液體中的分子都在不停地作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它們的平均動(dòng)能的大小是跟液體本身的溫度相適應(yīng)的。由于分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)和相互碰撞，在任何時(shí)刻總有一些分子具有比平均動(dòng)能還大的動(dòng)能。這些具有足夠大動(dòng)能的分子，如處于液面附近，其動(dòng)能大于飛出時(shí)克服液體內(nèi)分子間的引力所需的功時(shí)，這些分子就能脫離液面而向外飛出，變成這種液體的汽，這就是蒸發(fā)現(xiàn)象。飛出去的分子在和其他分子碰撞 后，有可能再回到液面上或進(jìn)入液體內(nèi)部。如果飛出的分子多于飛回的，液體就在蒸發(fā)。在 蒸發(fā)過(guò)程中，比平均動(dòng)能大的分子飛出液面，而留存液體內(nèi)部的分子所具有的平均動(dòng)能變小 了。所以在蒸發(fā)過(guò)程中

7、，如外界不給液體補(bǔ)充能量，液體的溫度就會(huì)下降。影響蒸發(fā)的主要因素是：？?其一是與溫度高低有關(guān)。 溫度越高，蒸發(fā)越快。無(wú)論在什么 溫度，液體中總有一些速度很大的分子能夠飛出液面而成為汽分子，因此液體在任何溫度下都能蒸發(fā)。如果液體的溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，從液面飛出去的分子數(shù)量就會(huì)增多 ，所以液體的溫度越高，蒸發(fā)得就越快 ； 其二是與液面面積大小有關(guān)。如果液體表面面積增大，處于液體表面附近的分子數(shù)目增加, 因而在相同的時(shí)間里，從液面飛出的分子數(shù)就增多，所以液面面積增大，蒸發(fā)就加快； 其三是與空氣流動(dòng)有關(guān)。 當(dāng)飛入空氣里的汽分子和空氣分子或其他汽分子發(fā)生碰撞時(shí)， 有可 能被碰回到液體中來(lái)。如果

8、液面 空氣流動(dòng)快，通風(fēng)好，分子重新返回液體的機(jī)會(huì)越小，蒸發(fā)就 越快。其他條件相同的不同液體，蒸發(fā)快慢亦不相同。這是由于液體分子之間內(nèi)聚力大小不同而造成的。例如，水銀分子之間的內(nèi)聚力很大，只有極少數(shù)動(dòng)能足夠大的分子才能從液面逸出,這種液體蒸發(fā)就極慢。而另一些液體如乙醛，分子之間的內(nèi)聚力很小，能夠逸出液面的分子數(shù)量較多，所以蒸發(fā)得就快。此外液體蒸發(fā)不僅吸熱還有使周?chē)矬w冷卻的作用。當(dāng)液體蒸發(fā)時(shí)，從液體里跑出來(lái)的分子，要克服液體表面層的分子對(duì)它們的引力而做功。這些分子 能做功，是因?yàn)樗鼈兙哂凶銐虼蟮膭?dòng)能。速度大的分子飛出去，而留下的分子的平均動(dòng)能就要變小，因此它的溫度必然要降低。這時(shí)，它就要通過(guò)熱傳

9、遞方式從周?chē)?物體中吸取熱量，于是使周?chē)奈矬w冷卻。 3蒸發(fā)-儀器蒸發(fā)皿為一陶瓷淺底的圓碟狀容器。為一陶瓷淺底的圓碟狀容器。當(dāng)欲由溶液中得到固體時(shí)，常需以加熱的方法趕走溶劑，此時(shí)就要用到蒸發(fā)皿。當(dāng)欲由溶液中得到固體時(shí)，常需以加熱的方法趕走溶劑，此時(shí)就要用到蒸發(fā)皿。溶劑蒸發(fā)的速率愈快，它的結(jié)晶顆粒就愈小。 溶劑蒸發(fā)的速率愈快，它的結(jié)晶顆粒就愈小。視所需蒸發(fā)速率的快慢不同，可以選用直接將蒸發(fā)皿放在火焰上加熱的快速蒸發(fā)、用水浴加熱的較和緩的蒸發(fā)或是令其在室溫的狀態(tài)下慢慢地蒸發(fā)三種方式。視所需蒸發(fā)速率的快慢不同，可以選用直接將蒸發(fā)皿放在火焰上 加熱的快速蒸發(fā)、用水浴加熱的較和緩的蒸發(fā)或是令其在室溫的狀

10、態(tài)下慢慢地蒸發(fā)三種方一般在實(shí)驗(yàn)室中要純化固體時(shí)，都要以再結(jié)晶的方法來(lái)使固體的純度增加。再結(jié)晶的方法通常為選取適當(dāng)?shù)娜軇共患兾镏械碾s質(zhì)在此溶劑中具有難溶或不溶的特性，而欲純 化的成分則在此溶劑中有相當(dāng)好的溶解度。再結(jié)晶的方法通常為選取適當(dāng)?shù)娜軇?，使不純物中的雜質(zhì)在此溶劑中具有難溶或不溶的特性，而欲純化的成分則在此溶劑中有相當(dāng)好的溶解度。先將欲純化的固體以最少量的熱溶劑溶解，此時(shí)若有不溶的雜質(zhì)，則應(yīng)立即將溶液在此溫?zé)岬臓顩r下過(guò)濾；如此即可將不溶的固體雜質(zhì)藉過(guò)濾留在濾紙上；濾下的濾液中主成分的純度即可增加，再將濾液倒入蒸發(fā)皿中令其結(jié)晶，得到的晶體即為純度增高的物質(zhì)。先將欲純化的固體以最少量的熱溶

11、劑溶解，此時(shí)若有不溶的雜質(zhì)，則應(yīng)立即將溶液在此溫?zé)岬臓顩r下過(guò)濾；如此即可將不溶的固體雜質(zhì)借過(guò)濾留在濾紙上；濾下的濾液中主成分的純度即可增加，再將濾液倒入蒸發(fā)皿中令其結(jié)晶，得到的晶體即為純度增高的物質(zhì)。蒸發(fā)-過(guò)程大氣中的水分經(jīng)常處于沒(méi)有飽和的狀態(tài)，于是無(wú)論是海洋還是陸地都緩慢進(jìn)行著水分 從下墊面蒸發(fā)”而進(jìn)入大氣的物理過(guò)程。自然界中蒸發(fā)現(xiàn)象頗為復(fù)雜，影響蒸發(fā)速度的主要因 子有：水源；熱源；飽和差；風(fēng)速與湍流擴(kuò)散強(qiáng)度。水源。 沒(méi)有水源就不可能有蒸發(fā)，因此開(kāi)闊水域、雪面、冰面或潮濕土壤、植物是產(chǎn)生 蒸發(fā)的基本條件。在沙漠中，蒸發(fā)潛力很大 ，但實(shí)際蒸發(fā)量非常少，因幾乎無(wú)水可供蒸發(fā)。熱源。 蒸發(fā)必須消耗熱

12、量，在蒸發(fā)過(guò)程中如果沒(méi)有熱量供給，蒸發(fā)面就會(huì)逐步冷卻，從而使蒸發(fā)面上的水汽壓減低， 于是蒸發(fā)減緩或逐漸停止。因此蒸發(fā)速度在很大程度上決定于熱量的供給。飽和差。在其他因素相同的情況下，蒸發(fā)速度與飽和差成正比。嚴(yán)格說(shuō)此處的飽和水汽 壓應(yīng)由蒸發(fā)面的溫度算出，但通常以一定的氣溫下的飽和水汽壓代替。風(fēng)速與湍流擴(kuò)散。無(wú)風(fēng)時(shí)，蒸發(fā)面上的水汽單靠分子擴(kuò)散 ，水汽壓減小得慢，飽和差小，因而蒸發(fā)緩慢。有風(fēng)時(shí)，湍流加強(qiáng) ，蒸發(fā)面上的水汽隨風(fēng)和湍流迅速散布到廣大的空間，蒸發(fā)面上水汽壓減小增快，飽和差增大，蒸發(fā)加快。除上述基本因子外，大陸上的蒸發(fā)還應(yīng)考慮到土壤的結(jié)構(gòu)、濕度、植被的特征等。海洋上的蒸發(fā)還應(yīng)考慮水中的鹽分。

13、在影響蒸發(fā)的因子中，蒸發(fā)面的溫度（熱量）通常是影響蒸發(fā)能力起決定作用的因子。由于蒸發(fā)面（陸面及水面）的溫度有年、日變化，所以蒸發(fā)量也有年、日變化。全球的平均情況是每年大約從下墊面（海洋、陸地、冰原）蒸發(fā)的 水層的深度為1m。2揮發(fā)液體在常溫下變?yōu)闅怏w向四周散布，屬于物理變化概述揮發(fā)一般指 液體成分在 沒(méi)有達(dá)到 沸點(diǎn)的情況下成為 氣體分子逸出 液面。大多數(shù)溶液存在揮發(fā)現(xiàn)象，因?yàn)樗鼈兊姆肿娱g的吸引力相對(duì)較小，并且在做著永不停息的無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。所以它們的分子就運(yùn)動(dòng)到空氣中，慢慢揮發(fā)了。但是由于溶質(zhì)的不同而表現(xiàn)出 揮發(fā)性 的不同。升華定義：1:物質(zhì)從固態(tài)直接變成氣態(tài)的相變過(guò)程。2:物質(zhì)從固態(tài)不經(jīng)過(guò)液態(tài)

14、直接轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的相變現(xiàn)象。升華有多種含義。在物理學(xué)中，升華指物質(zhì)從固態(tài)直接變成 氣態(tài)的相變過(guò) 程；在語(yǔ)文的解釋中，升華又可以比喻某些事物的精煉和提高， 思想境界的升華 等等。止匕外，在心理學(xué)等領(lǐng)域也可以用到“升華”這個(gè)詞。 人們利用升華的原理， 是科技變得更加發(fā)達(dá)；文章結(jié)尾處升華，使文章的思想境界得以提高。固態(tài)物質(zhì)不經(jīng)過(guò) 液態(tài)階段直接變?yōu)?氣體。樟腦、碘、蔡等都容易升華。物理意義基本定義物質(zhì)從固態(tài)直接變成 氣態(tài)的過(guò)程（物理變化 ）叫升華（s ublima t ion）。升華時(shí)要 吸熱。詳細(xì)意義指固態(tài)物質(zhì)不經(jīng)液態(tài)直接轉(zhuǎn)變成氣態(tài)的現(xiàn)象，可作為一種應(yīng)用固-氣平衡進(jìn)行分離的方法。有些物質(zhì)【如氧（O）】

15、在固態(tài)時(shí)就有較高的 蒸氣壓，因此受熱后不經(jīng) 熔化就可直接變?yōu)?水蒸氣，冷凝時(shí)又復(fù)成為冰。固體物質(zhì)的蒸氣壓與外壓相等時(shí)的溫度，稱 為該物質(zhì)的 升華點(diǎn)。在升華點(diǎn)時(shí)，不但在 晶體表面，而且在其 內(nèi)部也發(fā)生了升華，作用 很劇烈，易將雜質(zhì)帶入升華產(chǎn)物中。為了使升華只發(fā)生在固體表面，通常總是在低于升華點(diǎn)的溫度下進(jìn)行 ，此時(shí)固體的蒸氣壓低于內(nèi)壓。氯化俊 也會(huì) 升華”但其機(jī)理與一般的升華不同。加熱時(shí)，由于氯化錢(qián)分解成氣態(tài)的氨和氯化氫而氣化，冷卻時(shí)又重新結(jié)合成氯化俊而沉積下來(lái)，表觀現(xiàn)象與升華一樣，所以常把它歸于升華，但其實(shí)質(zhì)是不同的。 簡(jiǎn)史人類對(duì)升華現(xiàn)象認(rèn)識(shí)得很早 ，西晉（公元4世紀(jì)）時(shí)葛洪在抱樸子內(nèi)篇中 即記

16、載有：取雌黃、雄黃燒下，其中銅鑄以為器復(fù)之 百日此器皆生赤乳， 長(zhǎng)數(shù)分。這一段話描述了三硫化二碑和四硫化四碑的升華現(xiàn)象。明朝李時(shí)珍著的本草綱目（1596 ）載有將水銀、白磯、食鹽的混合物加熱升華制輕粉（氯化亞汞）法。生活現(xiàn)象1 .冬天，冰凍的衣服變干（溫度低于0C,冰不能熔化，消失的本質(zhì)是冰逐漸升華為 水蒸氣了）。2 .電燈用久了，燈內(nèi)的鴇絲比新的細(xì)。3 .雪人逐漸變小。4 .衣箱中的樟腦丸變小。5 .碘受熱升華為紫色的碘蒸氣。6 .用干冰制舞臺(tái)上的霧、用干冰制雨。科學(xué)概念物質(zhì)由固態(tài)直接變成氣態(tài)的過(guò)程叫升華，升華過(guò)程中需要吸熱。升華例子舉例：固態(tài)的碘受熱直接變成碘蒸氣的過(guò)程是升華。樟腦丸逐漸變

17、小是升華。冰受熱直接變成水蒸氣是升華燈泡用久了會(huì)變黑 ，是因?yàn)闊艚z（鴇）受熱而升華，氣體碰到玻璃，遇冷凝華干冰受熱變?yōu)槎趸际巧A升華方法常溫升華即在正常溫度下固體的升華過(guò)程。真空升華由于升華與 固體蒸氣壓 和外壓的相對(duì)大小有關(guān)，降低外壓可以降低升華溫度，在常壓下不能升華或升華很慢的物質(zhì)可以采用真空升華。真空升華還可防止被升華的物質(zhì)因溫度過(guò)高而分解或在升華時(shí)被氧化。金屬鎂和杉、三氯化鈦、苯甲酸、糖精等都可用此法提純。低溫升華1 9 7 6年，J. W.米切爾提出低溫升華技術(shù) ，即將溫度和壓力維持在升華物質(zhì)的 三相點(diǎn)以下，使它在很低的壓力（幾毫米汞柱）下升華，經(jīng)冷凝后捕集在冷阱中而與雜質(zhì)分離。此法操作簡(jiǎn)單 ，產(chǎn)品純度很高，例如很難用一般方法提純成高純?cè)噭┑倪^(guò)氧化氫，用此法提純，一次即可將 降至 0.42ng/mL 。物質(zhì)從固態(tài)直接轉(zhuǎn)換為氣態(tài)例如：升華：碘變成碘蒸氣鉆、銘、銅、鐵、鎰、饃等雜質(zhì)從 10 0 0 n g/m L，這種現(xiàn)象叫做升華。，冰變成水蒸氣，樟腦丸不見(jiàn)了。止又升華在三相點(diǎn)的壓強(qiáng)以下加熱物體時(shí)，物體由固態(tài)不