Сублимация (возгонка) (от лат. sublimo - высоко поднимаю, возношу) - переход вещества из кристаллич.
состояния в газообразное, минуя плавление, разновидность парообразования. С. сопровождается поглощением теплоты и увеличением уд. объёма (фазовый
переход 1-го рода). С. возможна при Р<Рт, Т<Тт, где Рт, Tт - давление и темп-pa тройной
точки вещества. Вблизи тройной точки теплота С. (Р<Рт)равна сумме теплот плавления и испарения (Р>Рт).
Процессом, обратным С.,
является конденсация вещества из газовой фазы. При равновесии кристаллич.
и газовой фаз (Р = Рн- давление насыщенного пара при
данной температуре Т)потоки сублимирующихся и конденсирующихся молекул равны.
Скорость С. jN (число молекул, отводящихся в единицу времени
с единицы площади) определяется разностью этих потоков в неравновесных условиях
(при P = Pн, jN = 0). Поток молекул,
конденсирующихся на поверхности твёрдого тела, равен aP/(2pmkT)1/2,
т - масса молекулы. Характерный для каждого вещества эмпи-рич. коэф. a<=1
учитывает долю молекул (1-a), упруго отражающихся от поверхности. Для простых
веществ обнаружено, что значения a<<1 связаны обычно с загрязнением поверхности.
Аналогично (при замене Р на Рн) выражается поток сублимирующихся
молекул. Поэтому jN =a(Pн- P)/(2pmkT)1/2-
у р а в н е н и е Г е р ц а - К н у д-с е н а. При Р<Рн
превалирует С., при Р>Рн - конденсация. По скорости
С. можно определять давление насыщенного пара малолетучих веществ, напр. тугоплавких
металлов.
Описание С. становится более сложным при сильной неравновесности процессов около поверхности, напр. при действии интенсивного лазерного излучения на поглощающее твёрдое тело или при обтекании тела высокоскоростным газовым потоком. Унос массы кристаллич. или аморфных материалов (абляция) используется для тепловой защиты космич. аппаратов при их входе в атмосферу. Лазерная абляция служит одним из способов получения тонких плёнок сложных соединений из массивных образцов, напр. оксидных высокотемпературных сверхпроводников.
В. П. Скрипов
|
|
 |
