Põhiline erinevus stabiilse ja metastabiilse vahel on see, et termin stabiilne viitab materjali olekule, mis on tõeliselt muutumatu mida tuleb jälgida.
Merineid stabiilne ja metastabiilne kasutatakse peamiselt füüsikalises keemias, et saada aimu materjali/aine olekust, kus saame kirjeldada selle aine muutuvat või muutumatut olemust. Mõistet metastabiilne kasutatakse siis, kui saame jälgida muutumatut olemust väga aeglase muutumise tõttu, mis on esmapilgul märkamatu.
Mis on stabiilne?
Mõte stabiilne viitab mateeria faasile, mis on tõeliselt muutumatu. Teisisõnu, see on olek, kus ainel võib olla kõige vähem energiat, või see on dünaamilise süsteemi jaoks madalaima võimaliku energia olek. Seda aine olekut nimetatakse põhiolekuks. Järgmine diagramm näitab aine stabiilset, ebastabiilset ja metastabiilset olekut dünaamilises süsteemis.
Joonis 01: Aine termodünaamiline stabiilsus süsteemis
Mis on metastabiilne?
Termina metastabiilne viitab mateeria faasile, mis on näiliselt muutumatu, kuid tõeliselt muutumatu. Teisisõnu kasutatakse seda terminit süsteemide kohta, kus me ei saa selles süsteemis muutust jälgida, kuna muutus on jälgimiseks liiga aeglane. Nähtust, mis käsitleb süsteemi metastabiilsust, nimetatakse metastabiilsuseks.
Erinev alt aine stabiilsest faasist on metastabiilsel faasil dünaamilises süsteemis märkimisväärselt kõrge energia, võrreldes selle süsteemi madalaima võimaliku energiatasemega. Järgmine joonis näitab süsteemi, millel on nii metastabiilsed kui ka stabiilsed ainefaasid.
Joonis 02: Asend 1 viitab aine metastabiilsele faasile, samas kui positsioon 3 tähistab aine stabiilset faasi; positsioon 2 tähistab energiabarjääri, mille positsioonis 1 olev aine peaks läbima, et muutuda stabiilseks.
Aine metastabiilne olek võib ulatuda tahkete ainete sulamisest, keevatest vedelikest ja tahkete ainete sublimeerimisest kuni ülijahutatud vedelike või ülekuumendatud vedelgaasi segudeni. Tavaliselt on aine metastabiilsed faasid kondenseerunud aines ja kristallograafias tavalised.
Mis vahe on stabiilsel ja metastabiilsel?
Füüsikalises keemias kasutatakse mõisteid stabiilne ja metastabiilne selleks, et saada aimu materjali olemuse muutumisest. Peamine erinevus stabiilse ja metastabiilse vahel on see, et mõiste stabiilne viitab materjali olekule, mis on tõeliselt muutumatu, samas kui termin metastabiilne viitab materjali olekule, kus muutust ei saa jälgida, kuna muutus on jälgimiseks liiga aeglane. Teisisõnu, mõiste stabiilne kirjeldab aine muutumatut olemust, termin metastabiilne aga aine näilist muutumatut olemust. Veelgi enam, stabiilsel on madalaim võimalik energiatase, samas kui metastabiilsel on suhteliselt kõrge energiatase.
Allpool infograafikat on kõrvuti võrdlemiseks toodud erinevused stabiilse ja metastabiilse vahel.
Kokkuvõte – stabiilne vs metastabiilne
Füüsikalises keemias kasutatakse mõisteid stabiilne ja metastabiilne, et saada aimu materjali olemuse muutumisest. Peamine erinevus stabiilse ja metastabiilse vahel on see, et termin stabiilne viitab materjali olekule, mis on tõeliselt muutumatu, samas kui termin metastabiilne viitab materjali olekule, kus muutust ei saa jälgida, kuna muutus on jälgimiseks liiga aeglane.
