Основы инженерной защиты окружающей среды
Покупка
Основная коллекция
ПООП
Тематика:
Отраслевая и прикладная экология
Издательство:
Инфра-Инженерия
Год издания: 2019
Кол-во страниц: 460
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-9729-0347-4
Артикул: 646549.02.99
Приведены характеристики основных видов загрязнений. Рассмотрены особенности инженерной защиты окружающей среды, включая защиту атмосферного воздуха от аэрозолей, вредных газов и паров, очистку сточных вод от примесей, защиту литосферы от отходов. Освещены вопросы рассеивания выбросов в атмосфере и разбавления сбросов гидросфере, изложены теоретические основы защиты от энергетических воздействий. Для студентов, обучающихся на уровне бакалавриата по направлениям подготовки 20.03.01 «Техносферная безопасность». 05.03.06 «Экология и природопользование». 18.03.02 «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии». Может быть использовано при изучении дисциплин «Экология» и «Безопасность жизнедеятельности» других направлений подготовки, при подготовке магистров, аспирантов, а также преподавателями вузов и специалистами проектных организаций.
Тематика:
ББК:
УДК:
- 574: Общая экология. Биоценология. Гидробиология. Биогеография
- 628: Санитарная техника. Водоснабжение. Канализация. Освещение
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 05.03.06: Экология и природопользование
- 18.03.02: Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии
- 20.03.01: Техносферная безопасность
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
А.Г.Ветошкин ОСНОВЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Учебное пособие 2-е издание, исправленное и дополненное Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2019
УДК 628.5 ББК 20.1 В39 Рецензенты: кафедра биотехнологии и техносферной безопасности Пензенского государственного технологического университета (зав. кафедрой д-р тех. наук, проф. Таранцева К. Р.); д-р техн. наук, проф. Демьянова В. С. (Пензенский государственный университет архитектуры и строительства) Ветошкин, А. Г. В39 Основы инженерной защиты окружающей среды : учебное пособие / А. Г. Ветошкин. - 2-е изд., испр. и доп. - Москва ; Вологда : Инфра- Инженерия, 2019. - 460 с. : ил., табл. ISBN 978-5-9729-0347-4 Приведены характеристики основных видов загрязнений. Рассмотрены особенности инженерной защиты окружающей среды, включая защиту атмосферного воздуха от аэрозолей, вредных газов и паров, очистку сточных вод от примесей, защиту литосферы от отходов. Освещены вопросы рассеивания выбросов в атмосфере и разбавления сбросов гидросфере, изложены теоретические основы защиты от энергетических воздействий. Для студентов, обучающихся на уровне бакалавриата по направлениям подготовки 20.03.01 «Техносферная безопасность», 05.03.06 «Экология и природопользование», 18.03.02 «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии». Может быть использовано при изучении дисциплин «Экология» и «Безопасность жизнедеятельности» других направлений подготовки, при подготовке магистров, аспирантов, а также преподавателями вузов и специалистами проектных организаций. УДК 628.5 ББК 20.1 ISBN 978-5-9729-0347-4 А. Г. Ветошкин, 2019 Издательство «Инфра-Инженерия», 2019 Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2019
ПРЕДИСЛОВИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ Аэродромы, пирсы и перроны, леса без птиц и земли без воды... Все меньше — окружающей природы. Все больше — окружающей среды. Роберт Рождественский Цель курса «Основы инженерной защиты окружающей среды» состоит в получении необходимых знаний об основных методах и закономерностях физико-химических процессов защиты окружающей среды, основах технологий очистки пылегазовых выбросов, жидких сбросов, утилизации и переработки твердых отходов, о физических принципах защиты окружающей среды от энергетических воздействий. Место курса «Основы инженерной защиты окружающей среды» в профессиональной подготовке инженера-эколога связано с созданием необходимой базы для понимания физико-химической сущности технологических процессов защиты окружающей среды. Предметом изучения этого курса являются механические, физико-химические и физические методы и процессы борьбы с различными техногенными загрязнениями окружающей среды, а также методы утилизации выбросов, сбросов и промышленных отходов. Общими задачами этого курса являются: - получение базовых знаний о физико-химических процессах, лежащих в основе очистки отходящих газов, сбросов сточных вод, переработки и утилизации твердых отходов и принципов защиты от негативных энергетических воздействий; - приобретение методических навыков выбора конкретных видов механических, химических, физико-химических и физических процессов инженерной защиты окружающей среды. Указанный курс относится к циклу профессиональных дисциплин и блоку дисциплин, обеспечивающих конструкторско-технологическую подготовку инженера-эколога. Знание данного курса необходимо для более глубокого усвоения других специальных дисциплин бакалавриата, выполнения необходимых курсовых проектов и выпускной квалификационной работы. Изучение данного курса базируется на следующих дисциплинах: - история техники, высшая математика, информатика, физика, химия, экология, теория горения и взрыва, инженерная графика, теоретические основы защиты окружающей среды, механика, гидрогазодинамика, теплофизика. Основные положения курса могут быть использованы в дальнейшем при изучении следующих дисциплин: - промышленная экология; инвентаризация и нормирование выбросов загрязняющих веществ, инженерные методы защиты атмосферы, водоотведение и очистка сточных вод, нормирование промышленных стоков, отходы предприятий и лимиты на их размещение, экономика природопользования и природоохранной деятельности, экономические аспекты охраны окружающей среды, защита окружающей среды при чрезвычайных ситуациях, природопользование. Компетенции обучающегося в соответствии с ФГОС ВО 3 по направлениям подготовки 05.03.06, 18.03.02, 20.03.01, формируемые в результате освоения курса «Основы инженерной защиты окружающей среды»: - профессиональные компетенции (ПК): способностью ориентироваться в основных методах и системах обеспечения техносферной безопасности, обоснованно выбирать известные устройства, системы и методы защиты человека и окружающей среды от опасностей; способностью участвовать в совершенствовании технологических процессов с позиций энерго- и ресурсосбережения, минимизации воздействия на окружающую среду; готовностью обосновывать конкретные технические решения при разработке техноло3
ПРЕДИСЛОВИЕ гических процессов; выбирать технические средства и технологии, направленные на минимизацию антропогенного воздействия на окружающую среду; способностью проектировать отдельные узлы (аппараты) с использованием автоматизированных прикладных систем; - профессионально-прикладные компетенции (ППК): способностью ориентироваться в основных методах, системах и средствах обеспечения техносферной безопасности; способностью обоснованно выбирать известные средства и системы защиты человека и окружающей среды от опасностей; владением знаниями теоретических основ экологического мониторинга, экологической экспертизы, экологического менеджмента и аудита, нормирования и снижения загрязнения окружающей среды, основ техногенных систем и экологического риска, проводить мероприятия и мониторинг по защите окружающей среды от вредных воздействий; осуществлять производственный экологический контроль; владением навыками эксплуатация очистных установок, очистных сооружений и полигонов и других производственных комплексов в области охраны окружающей среды и снижения уровня негативного воздействия хозяйственной деятельности. Выполнение задач курса предполагают изучение теоретической (посещение лекций, работа с учебной и специальной литературой) и практической (выполнение расчетнопрактических работ, курсового проекта и заданий по самостоятельной работе) частей. Второе издание книги представляет собой дополненный и переработанный курс на основе ранее изданного в Пензенском государственном университете в 2005 г. учебного пособия под названием «Процессы инженерной защиты окружающей среды (теоретические основы)», имеющей гриф Учебно-методического объединения вузов по университетскому политехническому образованию. По своей структуре изучаемый курс состоит из десяти модулей: 1. Основные физико-химические свойства перерабатываемых веществ. 2. Характеристики загрязнений окружающей среды и основные методы ее защиты. 3. Гидромеханические процессы очистки газовых выбросов и жидкостных сбросов. 4. Процессы массообмена в технологии защиты окружающей среды. 5. Химические процессы защиты окружающей среды. 6. Физико-химические процессы в технологии защиты окружающей среды. 7. Биохимические процессы защиты окружающей среды. 8. Термические процессы защиты окружающей среды 9. Механические процессы в технике защиты литосферы. 10. Процессы защиты окружающей среды от энергетических воздействий. Такое деление позволяет более четко выделить предмет изучения и методологические подходы для выбора способов и средств защиты всех сфер окружающей среды. При изучении этих модулей выявляется место и роль данного курса в системе высшего экологического образования, его связи с другими дисциплинами и курсами, выявления рациональной классификации методов и способов защиты окружающей среды на основе физикохимической сущности используемых основных процессов, закрепляются знания по отдельным аспектам технологии природопользования и защиты окружающей среды, по характеристикам используемого природоохранного оборудования, рациональным областям и примерам его применения. Большую роль при изучении курса дисциплины имеет самостоятельная работа студентов с учебной литературой и выполнение дополнительных заданий по практическим расчетам. Чтение и разбор материала предлагается завершать его конспектированием в форме тезисов и сокращенного изложения усвоенного. Для закрепления знаний по изученному материалу в каждом разделе учебного пособия приведены вопросы для самоконтроля. Для контроля успешного усвоения и закрепления материала в процессе обучения проводятся периодические рубежные контроли (2.. 3 проверки) и оценивается рейтинг студентов по данной дисциплине. 4
Ветошкин А.Г. Основы инженерной защиты окружающей среды При подготовке к промежуточным рубежным проверкам и итоговому контролю (зачету, экзамену) рекомендуется следующий примерный перечень вопросов по всему курсу. 1. Классификация и характеристика загрязнений окружающей среды. 2. Загрязнение воздуха и его последствия. 3. Характеристика основных загрязнителей воздуха. 4. Классификация вод и свойства водных дисперсных систем. 5. Виды техногенных и антропогенных отходов. 6. Энергетическое загрязнение окружающей среды. 7. Методы очистки пылевоздушных и газовых выбросов. 8. Классификация способов очистки сточных вод. 9. Методы защиты литосферы. 10. Методы защиты от энергетических воздействий. 11. Основные свойства аэрозолей. 12. Процессы коагуляции в аэрозолях. 13. Взаимодействие частиц аэрозолей с воздушными потоками. 14. Движение частиц аэрозолей в прямолинейном потоке. 15. Движение частиц аэрозолей в криволинейном потоке. 16. Теория процессов сепарации частиц аэрозолей из воздушных потоков. 17. Процесс гравитационной седиментации (осаждения) частиц. 18. Осаждение (отстаивание) частиц в жидкой и газовой среде. 19. Циклонный процесс осаждения частиц. 20. Центробежное осаждения частиц. 21. Фильтрование пылей. 22. Фильтрование сточных вод и суспензий. 23. Структурно-геометрические характеристики пористых сред. 24. Основное кинетическое уравнение фильтрования. 25. Расчет постоянной фильтрования. 26. Центробежное фильтрование. 27. Разделение неоднородных систем (аэрозолей) в поле электростатических сил. 28. Процессы мокрой газоочистки от пыли. 29. Рассеивание промышленных выбросов в атмосфере. 30. Каталитические процессы очистки газовых выбросов. 31. Процессы массообмена в инженерной экологии. 32. Свойства переноса в многокомпонентных системах. 33. Способы выражения составов многокомпонентных смесей. 34. Критериальное уравнение конвективной диффузии. 35. Зависимость между коэффициентами массопередачи и массоотдачи. 36. Массообмен в системах с твердой фазой. 37. Адсорбция вредных примесей. 38. Характеристики адсорбентов. 39. Равновесие при адсорбции. 40. Влияние различных факторов на адсорбционное равновесие. 41. Условия десорбции. 42. Активность адсорбентов. 43. Материальный баланс адсорбции. 44. Кинетика процесса адсорбции. 45. Химические процессы очистки сточных вод. 46. Нейтрализация сточных вод. 47. Окисление загрязнителей сточных вод. 48. Очистка сточных вод восстановлением. 49. Очистка сточных вод от ионов тяжелых металлов. 5
ПРЕДИСЛОВИЕ 50. Дезодорация и химическая дегазация сточных вод. 51. Физико-химические методы очистки сточных вод. 52. Процессы, кинетика и схемы коагуляции и флокуляции примесей сточных вод. 53. Процесс флотации примесей сточных вод. 54. Сорбционная очистка сточных вод. 55. Статическая и динамическая активность сорбентов и ионитов. 56. Процесс ионообменной сорбции примесей сточных вод. 57. Свойства ионитов, основы процесса ионообмена, регенерация ионитов. 58. Процесс жидкостной экстракции загрязнений сточных вод. 59. Равновесие, материальный баланс, кинетика экстракции. 60. Процесс очистки сточных вод путем обратного осмоса и ультрафильтрации. 61. Электрохимическая очистка сточных вод (электрокоагуляция, электрофлотация, электролиз). 62. Биохимические процессы защиты окружающей среды. 63. Аэробный метод биохимической очистки сточных вод. 64. Тепловые процессы защиты окружающей среды. 65. Конденсационная очистка парообразных примесей. 66. Высокотемпературное обезвреживание газов. 67. Каталитическое обезвреживание газовых выбросов. 68. Термические процессы обработки сточных вод. 69. Процессы концентрирования растворов сточных вод. 70. Жидкофазное и парофазное каталитическое окисление примесей сточных вод. 71. Кондиционирование осадков сточных вод. 72. Огневой метод обезвреживания сточных вод. 73. Процессы защиты литосферы от отходов. 74. Механическая переработка твердых отходов. 75. Термохимическая обработка твердых отходов (пиролиз, газификация, агломерация, обжиг). 76. Обогащение твердых отходов. 77. Защита окружающей среды от энергетических воздействий. 78. Энергетический баланс защитного устройства. 79. Принципы и методы защиты от энергетических воздействий. 80. Защита от шумовых и вибрационных воздействий. 81. Защита от электромагнитных полей и излучений. Содержание курса «Основы инженерной защиты окружающей среды» соответствует федеральным государственным образовательным стандартам высшего образования (ФГОС ВО 3) и примерным основным образовательным программам высшего образования на уровне бакалавриата по направлениям подготовки «Экология и природопользование», «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии», «Техносферная безопасность». Учебное пособие может быть использовано преподавателями вузов при проведении учебных занятий, студентами при изучении теоретического курса инженерной экологии, подготовке к практическим занятиям, выполнении курсовых проектов, выпускных квалификационных работ, а также магистрантами и аспирантами для углубленного изучения теории технологических процессов инженерной экологии. Содержание учебного пособия составлено на основе опыта проведения лекционных занятий по дисциплинам «Теоретические основы защиты окружающей среды» и «Техника защиты окружающей среды» на кафедре «Техносферная безопасность» Пензенского государственного университета, на кафедре «Инженерная экология» Пензенского государственного университета архитектуры и строительства и кафедры «Биотехнология и техносферная безопасность» Пензенского государственного технологического университета. 6
ВВЕДЕНИЕ Развитие цивилизации и современный научно-технический прогресс непосредственным образом связаны с природопользованием, т. е. с глобальным использованием природных ресурсов. Природопользование - отрасль материального производства и наука, решающие и исследующие проблемы удовлетворения материальных потребностей человеческого общества, необходимых для его нормального воспроизводства, интеллектуально-духовного развития в течение неограниченно долгого времени на базе ограниченных природных ресурсов без деградации окружающей среды. Составной частью природопользования является переработка и воспроизводство природных ресурсов, охрана их и инженерная защита окружающей среды (инженерная экология). Инженерная экология - наука о взаимодействии технических и природных комплексов (природно-технических геосистем) и комплексная научно-техническая дисциплина, изучающая области проектирования, создания и управления ресурсосберегающих технологий, экологически безопасных сооружений и промышленных производств, реализации инженерноэкологических решений по рациональному природопользованию и охраны окружающей среды. Основы инженерной защиты окружающей среды - комплексная научно-техническая дисциплина, изучающая основы создания ресурсосберегающих технологий, экологически безопасных промышленных производств, реализации инженерно-экологических решений по рациональному природопользованию и защите окружающей среды. С точки зрения современной науки, геофизическая оболочка Земли представляет собой ноосферу - сферу взаимодействия природы и общества, или систему «окружающая природная среда - человек - техника». Под «окружающей природной средой» или «окружающей средой» понимается совокупность естественных и измененных природных условий обитания человека и производственной деятельности общества. В процессе бытовой и производственной деятельности человеческое общество неизбежно влияет на окружающую среду, которая немедленно или через определенный промежуток времени реагирует на это влияние и оказывает обратное положительное, а чаще отрицательное действие. Деятельность человека все глубже проникает в биосферу - область активной жизни оболочки Земли, включающей нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы, которые заселены живыми организмами. Толщина этой оболочки (40…50 км) ничтожно мала по сравнению с диаметром Земли, доступна для человеческой деятельности и чрезвычайно ранима. Воздействие человека на биосферу тесно связано со все возрастающими темпами научно-технического прогресса и необходимостью решения возникающих социально-экономических задач. Геохимическое воздействие человека на природу определяется тремя обстоятельствами: 1) синтезом множества (более миллиона) веществ, отсутствующих в естественных условиях и обладающих качествами, не свойственными природным соединениям; 2) строительством широкой сети газо- и нефтепроводов, шоссейных и железных дорог, что наряду со специализацией производства привело к массовому транспортированию разнообразного сырья из районов добычи в районы переработки, а также к перераспределению и рассеиванию загрязнений. Рассеиванию загрязняющих веществ во многом способствовало и задымление атмосферы выбросами ТЭЦ, металлургических, химических, нефтеперегонных и других заводов, автомобильного и авиационного транспорта; 7
ВВЕДЕНИЕ 3) интенсификацией производства сельскохозяйственной продукции, потребовавшей массового применения удобрений, гербицидов и пестицидов, отрицательное побочное воздействие которых на окружающую среду выявилось лишь спустя длительное время. Развитие мирового общественного производства идет все ускоряющимися темпами, и размеры ущерба, наносимого окружающей среде, увеличиваются при этом так, что их уже невозможно, как раньше, преодолеть естественным путем, без использования глубоко продуманного комплекса законодательных и технологических мероприятий, затрагивающих все сферы производственной деятельности человека. Промышленные отходы (ПО) и загрязнения, выделяющиеся в технологических циклах предприятий и при очистке производственных сточных вод, представляют наибольшую опасность прежде всего для населения крупных промышленных центров и окружающих их регионов, создают трудности в работе городских коммунальных служб. Известны, например, случаи взрывов легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), попавших в канализационные коллекторы. Кроме того, сбрасываемые в канализацию тысячи тонн гальванических шламов, содержащих токсичные тяжелые металлы, делают осадок городских станций аэрации в ряде случаев непригодным для использования в качестве удобрения. В настоящее время по статистическим данным в различных странах образуются токсичные ПО в следующих количествах: Страна Млн. т/г Кг.год/чел. ФРГ 5…10 80…160 Финляндия 0,4 80…100 Франция 2…17 40…140 Нидерланды 1,2 70…100 Великобритания 4…7 70…120 США 57 250…300 В современных условиях общественное воспроизводство требует вовлечения в хозяйственный оборот больших объемов сырья и энергии. В России, например, до 1990 г. по ориентировочным расчетам на каждый рубль произведенного национального дохода расходовалась примерно 1 т природного вещества (воды, минерального сырья, топлива, биомассы, атмосферного кислорода). При этом масса готовой продукции составляла 1…1,5 массы вещества, поступающего на переработку. Господствующая много лет вера в неисчерпаемость природных ресурсов страны, ошибки в планировании, безответственность и бесконтрольность нанесли и продолжают наносить невосполнимый ущерб окружающей среде. В связи с этим в дальнейшем необходимо внедрение технологических процессов, дающих минимальные выбросы, при которых самоочищающаяся способность природы в достаточной степени будет препятствовать возникновению необратимых экологических изменений. Под безотходной технологией понимается идеальная модель производства, которая в большинстве случаев не может быть реализована в полной мере, но с развитием технического прогресса все больше приближается к идеальной. Более конкретно под безотходной технологической системой следует понимать такое производство, в результате деятельности которого не происходит выбросов в окружающую среду. Безотходное производство представляет совокупность организационно-технических мероприятий, технологических процессов, оборудования, материалов, обеспечивающих максимальное и комплексное использование сырья и позволяющих свести к минимуму отрицательное воздействие отходов на окружающую среду. Безотходное производство можно характеризовать всемерно возможной утилизацией образовавшихся в прямых технологических процессах отходов. Малоотходная технология 8
Ветошкин А.Г. Основы инженерной защиты окружающей среды представляет собой промежуточную ступень безотходной и отличается от нее тем, что обеспечивает получение готового продукта с не полностью утилизируемыми отходами. Отходы представляют собой побочные продукты промышленного производства, выделяющиеся в процессе производства основных видов продукции и характеризующиеся определенными физико-химическими свойствами. Отходы производства и потребления, пригодные для переработки в товарную продукцию, относятся к вторичным материальным ресурсам. В основе подавляющей массы технологий лежат физические и химические превращения. В физических процессах изменяются лишь форма, размеры, агрегатное состояние и другие физические свойства веществ. Их строение и химический состав сохраняются. Физические процессы доминируют при дроблении, измельчении полезных ископаемых, в различных способах обработки металлов давлением, при сушке и в других аналогичных случаях. Химические процессы изменяют физические свойства исходного сырья и его химический состав. С их помощью получают металлы, спирты, удобрения, сахара и т. п., которые в чистом виде в сырье не присутствуют. Химические процессы являются основой производства в металлургии, химической промышленности, промышленности строительных материалов, целлюлозно-бумажной промышленности и во множестве других отраслей народного хозяйства. Химические явления в технологических процессах зачастую получают развитие под влиянием внешних условий (давление, объем, температура и т. д.), в которых реализуется процесс. При этом имеют место нестехиометрические превращения одних веществ в другие, изменение их поверхностных, межфазных свойств и ряд других явлений смешанного (физического и химического) характера. Совокупность взаимосвязанных химических и физических процессов, происходящих в вещественной субстанции, получила название физико-химических, пограничных между физическими и химическими. Физико-химические процессы широко применяются в обогащении полезных ископаемых, металлургии, технологиях основных химических производств, органическом синтезе, энергетике, но особенно в природоохранных технологиях (пыле- и газоулавливании, очистке сточных вод и др.). Специфическую группу составляют биохимические процессы - химические превращения, протекающие с участием субъектов живой природы. Биохимические процессы составляют основу жизнедеятельности всех живых организмов растительного и животного мира. На их использовании построена значительная часть сельскохозяйственного производства и пищевой промышленности, например биотехнология. Продуктом биотехнологических превращений, протекающих с участием микроорганизмов, являются вещества неживой природы. 9
ГЛАВА 1. Основные физико-химические свойства перерабатываемых веществ 1.1. Агрегатные состояния вещества В большинстве случаев каждое вещество в зависимости от внешних условий (температуры и давления) может находиться в газообразном, жидком и твердом видах, получивших название «агрегатные состояния». Однако для некоторых веществ не все три агрегатных состояния достижимы. Так, карбонат кальция (известняк) при обычных или близких к ним давлениях окружающей среды не удается получить ни в жидком, ни в газообразном состоянии, так как он разлагается при нагревании раньше, чем наступает его плавление или испарение. Вместе с тем возможны условия, при которых вещество может находиться одновременно в двух или даже трех агрегатных состояниях. В частности, вода при 0,01 С и давлении 4,58 мм ртутного столба находится в равновесном устойчивом состоянии в виде льда, жидкости и водяных паров. Каждому химическому соединению или простому веществу соответствует одна форма газообразного состояния и одна - жидкого (не считая жидких кристаллов). В твердом же состоянии одно и то же вещество может иметь две и более формы (модификации), отличающиеся внутренним строением и свойствами. Явление существования нескольких модификаций твердого состояния данного соединения или простого вещества называется полиморфизмом. Сравнительная устойчивость конкретной фазы или модификации зависит от условий, в которых они находятся, в частности от температуры и давления. При их изменении вещество может перейти из одного агрегатного состояния или полиморфной формы в другие. Переход вещества из жидкого состояния в газообразное называется парообразованием. В частном случае, когда парообразование происходит только на поверхности жидкости, процесс называется испарением. Обратный переход газа в жидкое состояние есть сжижение. Переход из твердого состояния в газообразное определяется как возгонка или сублимация. Обратный переход из газообразного состояния в твердое именуется десублимацей. Примерами сублимации являются сушка продуктов, охлаждение «сухим льдом» (твердым диоксидом углерода), который непосредственно переходит в газообразное состояние. Явление десублимации лежит в основе выпадения инея на почву, замерзания стекол в окнах помещений и других природных процессов. Переход газообразного вещества в жидкое или твердое состояние (сжижение и десублимация) объединяются общим понятием конденсация пара. В связи с этим твердое и жидкость рассматриваются как конденсированное состояние. Переход из твердого состояния в жидкое называется плавлением, а обратный процесс - отвердеванием (или замерзанием, если оно имеет место при невысокой температуре). Переход из одной модификации твердого состояния в другую называется полиморфным превращением или просто переходом. Переход вещества из одного агрегатного состояния в другое или полиморфное превращение сопровождаются выделением или поглощением теплоты (парообразования или испарения, сублимации, плавления, полиморфного превращения и т. д.). По характеру теплового явления (поглощение или выделение тепла) можно судить, в каких температурных условиях то или иное агрегатное состояние и полиморфные формы вещества устойчивее. При более высоких температурах устойчивее те состояния и формы, переход в которые протекает с поглощением тепла, а при более низких - те, переход в которые обусловлен выделением тепла. В рассмотренных выше случаях плавление и испарение сопровождаются поглощением теплоты, поэтому жидкое состояние заметно устойчивее твердого при более высоких температурах, а газообразное состояние устойчивее жидкого при еще более высоких температурах. 10