Введение
Изменение, влияющее на форму объекта/вещества, но не на его химический состав. Физические изменения – это изменения, влияющие на форму химического вещества, но не на его химический состав. Физические изменения используются для разделения смесей на составляющие соединения, но обычно не могут быть использованы для разделения соединений на химические элементы или более простые соединения. Физические изменения происходят, когда объекты или вещества претерпевают изменения, не меняющие их химический состав. Это противопоставляется концепции химического изменения, при котором состав вещества изменяется, или одно или несколько веществ объединяются или распадаются с образованием новых веществ. В общем случае физическое изменение обратимо с использованием физических методов. Например, соль, растворенная в воде, может быть получена обратно путем испарения воды. Физическое изменение включает в себя изменение физических свойств. Примеры физических свойств включают плавление, переход в газообразное состояние, изменение прочности, изменение долговечности, изменение формы кристаллов, изменение текстуры, формы, размера, цвета, объема и плотности. Примером физического изменения является процесс закалки стали для изготовления лезвия ножа. Заготовка из стали многократно нагревается и подвергается ковке, что изменяет твердость стали, ее гибкость и способность сохранять острую кромку. Многие физические изменения также включают перестройку атомов, особенно заметную при образовании кристаллов. Многие химические изменения необратимы, а многие физические изменения обратимы, но обратимость не является надежным критерием для классификации. Хотя химические изменения можно определить по признакам, таким как запах, изменение цвета или выделение газа, каждый из этих признаков может быть результатом физического изменения.
Physical changes are changes affecting the form of a chemical substance, but not its chemical composition. Physical changes are used to separate mixtures into their component compounds, but can not usually be used to separate compounds into chemical elements or simpler compounds. Physical changes occur when objects or substances undergo a change that does not change their chemical composition. This contrasts with the concept of chemical change in which the composition of a substance changes or one or more substances combine or break up to form new substances. In general a physical change is reversible using physical means. For example, salt dissolved in water can be recovered by allowing the water to evaporate. A physical change involves a change in physical properties. Examples of physical properties include melting, transition to a gas, change of strength, change of durability, changes to crystal form, textural change, shape, size, color, volume and density. An example of a physical change is the process of tempering steel to form a knife blade. A steel blank is repeatedly heated and hammered which changes the hardness of the steel, its flexibility and its ability to maintain a sharp edge. Many physical changes also involve the rearrangement of atoms most noticeably in the formation of crystals. Many chemical changes are irreversible, and many physical changes are reversible, but reversibility is not a certain criterion for classification. Although chemical changes may be recognized by an indication such as odor, color change, or production of a gas, every one of these indicators can result from physical change.
Отопление и охлаждение
Многие элементы и некоторые соединения переходят из твердого состояния в жидкое, а из жидкого – в газообразное при нагревании, и обратно при охлаждении. Некоторые вещества, такие как йод и углекислый газ, переходят непосредственно из твердого состояния в газообразное в процессе, называемом сублимацией.
Магнетизм
Ферромагнитные материалы могут намагничиваться. Этот процесс обратим и не изменяет химический состав.
Кристаллизация
Многие элементы и соединения образуют кристаллы. Некоторые, такие как углерод, могут образовывать несколько различных форм, включая алмаз, графит, графен и фуллерены, в том числе бакминстерфуллерен. Кристаллическая структура металлов существенно влияет на их физические свойства, включая прочность и пластичность. Тип, форма и размер кристаллов могут изменяться посредством физического воздействия, такого как ковка и прокатка, а также термической обработкой.
Смеси
Смеси веществ, которые не растворяются, обычно легко разделяются физическим просеиванием или отстаиванием. Однако смеси могут обладать свойствами, отличными от свойств отдельных компонентов. Хорошо известный пример – смесь мелкого песка с водой, используемая для постройки песчаных замков. Ни песок сам по себе, ни вода сама по себе не позволяют построить песчаный замок, но благодаря использованию физических свойств поверхностного натяжения, смесь проявляет иное поведение.
Решение
Большинство растворов солей и некоторых соединений, например, сахаров, можно разделить выпариванием. Другие, такие как смеси или летучие жидкости, например, низкомолекулярные спирты, можно разделить фракционной перегонкой.
Сплавы
Смешивание различных металлических элементов известно как легирование. Латунь – это сплав меди и цинка. Разделение отдельных металлов из сплава может быть затруднительным и может потребовать химической обработки – создание сплава является примером физического изменения, которое нельзя легко обратить с помощью физических методов. Сплавы, в состав которых входит ртуть, можно разделить физически, расплавив сплав и отгонив ртуть в виде пара.