Aine käy läpi vaihemuutokset tai vaihesiirtymät yhdestä aineen tila toiselle. Alla on täydellinen luettelo näiden vaihemuutosten nimistä. Yleisimmin tunnetut vaihemuutokset ovat kuusi välillä kiinteät aineet, nesteet ja kaasut. Kuitenkin, plasma on myös asia, joten täydellinen luettelo vaatii kaikki kahdeksan vaiheen muutosta kokonaisuudessaan.
Miksi vaihemuutoksia tapahtuu?
vaihe muutokset tapahtuvat tyypillisesti, kun järjestelmän lämpötila tai paine muuttuu. Kun lämpötila tai paine kasvaa, molekyylit ovat vuorovaikutuksessa enemmän toistensa kanssa. Kun paine nousee tai lämpötila laskee, atomien ja molekyylien on helpompi asettua jäykempään rakenteeseen. Kun paine vapautetaan, hiukkasten on helpompi siirtyä pois toisistaan.
Esimerkiksi normaalissa ilmanpaineessa jää sulaa lämpötilan noustessa. Jos pitäisit lämpötilaa tasaisena, mutta alennat painetta, saavuttaisit lopulta pisteen, jossa jään sublimoituminen tapahtuu suoraan vesihöyrylle.
05
08
Saostuminen (kaasu → kiinteä)
Olga Batishcheva / Getty Images
Tämä kuva näyttää laskeuma hopeasta höyry vakuumikammiossa pinnalle kiinteän kerroksen muodostamiseksi peilille. Saostuminen on hiukkasten tai sedimentin laskeutumista pinnalle. Hiukkaset voivat olla peräisin höyrystä, ratkaisu, jousitus tai seos. Laskeutuminen tarkoittaa myös faasin muutosta kaasusta kiinteään.
Asiaan liittyvien tilojen vaihemuutokset
Toinen tapa luetteloida vaihemuutokset on aineen tilat:
kuiva-aine: Kiinteät aineet voivat sulaa nesteiksi tai sublimoida kaasuiksi. Kiinteät aineet muodostuvat laskeutumalla kaasuista tai jäädyttämällä nesteitä.
nesteet: Nesteet voivat höyrystyä kaasuiksi tai jäätyä kiinteiksi aineiksi. Nesteet muodostuvat kondensoituessaan kaasuja ja sulattamalla kiinteitä aineita.
kaasut: Kaasut voivat ionisoitua plasmaan, tiivistyä nesteiksi tai laskeutua kiinteiksi aineiksi. Kaasut muodostuvat kiinteiden aineiden sublimoinnista, nesteiden höyrystymisestä ja plasman rekombinaatiosta.
plasma: Plasma voi yhdistyä kaasun muodostamiseksi. Plasma muodostuu useimmiten kaasun ionisaatiosta, vaikkakin jos on käytettävissä riittävästi energiaa ja tilaa riittävästi, nestemäisen tai kiinteän aineen on todennäköisesti mahdollista ionisoitua suoraan kaasuksi.
Vaiheenmuutokset eivät aina ole selviä tilannetta tarkkailtaessa. Esimerkiksi, jos tarkastellaan kuivajäätä sublimoituneena hiilidioksidikaasuksi, havaittu valkoinen höyry on enimmäkseen vettä, joka tiivistyy ilman vesihöyrystä sumupisaroiksi.
Useita vaihemuutoksia voi tapahtua kerralla. Esimerkiksi jäädytetty typpi muodostaa sekä nestemäisen että höyryfaasin, kun se altistetaan normaalille lämpötiolle ja paineelle.