升华（相变）

什么是升华？

升华是物质从固态直接变为气态而不经过中间液态的过程。它是一个在特定压力和温度下的吸热过程。该过程发生在物质三相点以下的压力和温度，其相变指的是在该压力以下，物质无法以液态形式稳定存在。我们可以将升华定义为物质从固相转变为气相而不变为液相的过程。这种方法是在物质三相点以下的温度和压力下发生的吸热相变。与此相反的过程，即气体直接转化为固态的过程，称为凝华或沉积。

• 从固态到气态的转变包括从固态到液态的转变，以及从液态到气态的转变。
• 如果固体在给定温度下具有足够的蒸气压，它们就可以直接升华到空气中。
• 在其三相点具有高压的固体也表现出升华现象。
• 三相点是指物质可以在固、液、气三种状态下同时共存时的压力和温度。
• 元素和化合物通常在不同温度下以三种状态存在。

升华的例子

升华的各种例子如下

二氧化碳

干冰是升华的一个重要例子，它是二氧化碳的固态形式。如果干冰暴露在空气中，它会立即从固态变为气态，表现为可见的雾气。在气态下，固态二氧化碳比其固态更稳定。

水

水、冰和雪也是升华的例子，但在0°C的冰点和熔点线以下，且分压低于612帕的三相点压力时，这个过程进行得比较缓慢。在冷冻干燥过程中，待脱水的物质被冷冻，然后使其在低压或真空中升华。在寒冷时期，阳光直接作用于雪的顶层会导致雪场积雪的减少。冰川冰的升华和侵蚀磨损也是这个过程的一部分。

萘

萘是一种有机化合物，是另一个著名的升华例子。萘通常存在于像樟脑丸一样的杀虫剂中。由于存在由范德华分子间作用力结合在一起的非极性分子，樟脑丸和萘丸很容易升华。萘在176°F的温度下升华形成蒸气。它在冷的表面上凝华形成针状晶体。

其他物质

碘在轻微加热时会产生烟雾，但这发生在三相点以上。在大气压下，通过将温度保持在碘的熔点以上，可以获得液态碘。在法医学中，碘蒸气可以显现纸上的潜在指纹。在高温下，砷也可以升华。

在法医学中，升华有实际应用。热升华打印机有助于以详细和实用的方式创建数字图像，这有助于分析物质。化学家通常倾向于使用升华作为纯化挥发性化合物的纯化过程。