Хімічне випаровування в тому, що вона складається, застосування і приклади

The хімічне випаровування є процесом, за допомогою якого молекули рідини відокремлюються від її поверхні і переходять у газоподібний стан. Це процес, який поглинає енергію, і тому є ендотермічним. Молекули поблизу поверхні рідини підвищують свою кінетичну енергію для випаровування.

В результаті такого збільшення енергії сили когезії або міжмолекулярного тяжіння між цими молекулами послаблюються і виходять з рідкої фази в газову фазу. За відсутності кордону, де газові молекули відроджуються, щоб знову проникнути в рідину, все це повністю випаровується.

На відміну від кипіння, випаровування може відбуватися при будь-якій температурі, перш ніж закипить рідина. Це явище є причиною того, що можна побачити, що з лісів викидаються водяні пари, які при контакті з холодним повітрям конденсують мікро краплі води, надаючи їм білий колір.

Конденсація є зворотним процесом, який може або не може встановити рівновагу з випаровуванням, що відбувається в рідині.

Є фактори, які впливають на випаровування, такі як: швидкість процесу або кількість молекул, які можуть випаровуватися з рідини; характер або тип рідини; температура, при якій рідина піддається впливу, або якщо вона знаходиться в закритому або відкритому контейнері, що піддається впливу навколишнього середовища.

Інший приклад хімічного випаровування відбувається в нашому тілі: при потовиділенні частина потової рідини випаровується. Випаровування поту виділяє відчуття холоду в організмі внаслідок охолодження випаровування.

Індекс

• 1 З чого складається випаровування??
  • 1.1 Сили згуртованості
• 2 Фактори хімічного випаровування
  • 2.1 Характер рідини
  • 2.2 Температура
  • 2.3 Закритий або відкритий контейнер
  • 2.4 Концентрація випарених молекул
  • 2.5 Тиск і площа поверхні рідини
• 3 Програми
  • 3.1 Охолодження випаровування
  • 3.2 Сушка матеріалів
  • 3.3 Сушка речовин
• 4 Приклади
• 5 Посилання

З чого складається випаровування??

Вона складається з здатності або властивості молекул, розташованих на поверхні рідини, перетворюватися в пари. З термодинамічної точки зору поглинання енергії необхідно для випаровування.

Випаровування - це процес, що відбувається в молекулах, що знаходяться на рівні вільної поверхні рідини. Енергетичний стан молекул, що входять до складу рідини, є фундаментальним для переходу від рідкого до газоподібного стану.

Кінетична енергія або енергія, яка є продуктом руху частинок тіла, максимальна в газовому стані.

Сили згуртованості

Щоб ці молекули вийшли з рідкої фази, вони повинні збільшити свою кінетичну енергію, щоб вони могли випаруватися. Зі збільшенням кінетичної енергії когезивна сила молекул поблизу поверхні рідини зменшується.

Силою згуртованості є те, що надає молекулярне притягання, що допомагає утримувати молекули разом. Випаровування вимагає внеску енергії, яку забезпечують частинки навколишнього середовища для зменшення зазначеної сили.

Зворотний процес випаровування називається конденсацією: молекули, що знаходяться в газоподібному стані, повертаються в рідку фазу. Це відбувається, коли молекули в газоподібному стані стикаються з поверхнею рідини і знову затримуються в рідині.

Як випаровування, так і в'язкість, поверхневий натяг, серед інших хімічних властивостей, різні для кожної з рідин. Хімічне випаровування - це процес, який залежить від типу рідини серед інших факторів, які детально описані в наступному розділі.

Фактори хімічного випаровування

Існують численні чинники, які впливають на процес випаровування, сприяючи або гальмуючи цей процес. Цей тип рідини, температура, наявність повітряних потоків, вологість навколишнього середовища, серед багатьох інших факторів.

The природа рідини

Кожен тип рідини буде мати власну силу згуртованості або притягання, яка існує між молекулами, які її складають. У масляних рідинах, таких як нафта, випаровування зазвичай відбувається в меншій пропорції, ніж у водних рідинах.

Наприклад, у воді сили когезії представлені водневими мостами, які встановлені між їхніми молекулами. Атоми Н і О, що складають молекулу води, утримуються разом полярними ковалентними зв'язками.

Кисень є більш електронегативним, ніж водень, що полегшує молекулі води для встановлення водневих зв'язків з іншими молекулами.

Температура

Температура є фактором, що впливає на кінетичну енергію молекул, що утворюють рідини і гази. Існує мінімальна кінетична енергія, необхідна для виходу молекул з поверхні рідини.

При низькій температурі частка молекул рідини, що володіє достатньою кінетичною енергією, щоб вони могли випаруватися, невелика. Тобто, при низькій температурі випаровування, яке подається рідиною, буде меншим; і тому випаровування буде повільніше.

Навпаки, випаровування зростатиме з підвищенням температури. Зі збільшенням температури також збільшиться частка молекул рідини, які набувають кінетичну енергію, необхідну для випаровування.

Закритий або відкритий контейнер

Хімічне випаровування буде різним залежно від того, чи є контейнер, в якому знаходиться рідина, закритим або відкритим під впливом повітря.

Якщо рідина знаходиться в закритому контейнері, молекули, що випаровуються, швидко повертаються до рідини; тобто вони конденсуються при зіткненні з фізичним кордоном, таким як стіни або кришка.

У цьому закритому посудині встановлюється динамічне рівновагу між процесом випаровування, що піддається рідині рідини з конденсацією.

Якщо ємність відкрита, рідина може постійно випаровуватися навіть до її загальної кількості в залежності від часу впливу повітря. У відкритому контейнері немає можливості для встановлення балансу між випаровуванням і конденсацією.

Коли ємність відкрита, рідина піддається впливу середовища, що полегшує дифузію випарених молекул. Крім того, повітряні струми витісняють випарні молекули, замінюючи їх іншими газами (в основному, азотом і киснем).

Концентрація випарених молекул

Концентрація, яка існує в газовій фазі молекул, що випаровуються, також визначається. Цей процес випаровування зменшиться, коли у повітрі або навколишньому середовищі відбувається висока концентрація випаровуваної речовини.

Також при високій концентрації в повітрі різних випаровуваних речовин знижується швидкість випаровування будь-якої іншої речовини.

Така концентрація випаровуваних речовин відбувається переважно в тих випадках, коли відсутня адекватна рециркуляція повітря.

Тиск і площа поверхні рідини

Якщо тиск на молекули поверхні рідини менше, то випаровування цих молекул буде більш сприятливим. Чим ширше площа піддається поверхні повітря рідини, тим швидше випаровування.

Програми

Охолодження випаровування

Вже ясно, що тільки молекули рідини, які збільшують свою кінетичну енергію, змінюють свою рідку фазу на газову фазу. Одночасно в молекулах рідини, які не виходять, відбувається зменшення кінетичної енергії при зниженні температури.

Температура рідини, яка до цих пір зберігається в цій фазі, опускається, охолоджується; Цей процес називається випарним охолодженням. Це явище дозволяє пояснити, чому рідина без випаровування при охолодженні може поглинати тепло від навколишнього середовища.

Як згадувалося вище, цей процес дозволяє регулювати температуру тіла нашого організму. Цей процес випарного охолодження також використовується для охолодження середовищ за допомогою використання випарних охолоджувачів.

Сушка матеріалів

-Випаровування на промисловому рівні використовується для сушіння різноманітних матеріалів, виготовлених з тканини, паперу, деревини, зокрема.

-Процес випаровування також служить для відділення розчинених речовин, таких як солі, мінерали, серед інших розчинених речовин рідких розчинів.

-Випаровування використовується для сушіння об'єктів, зразків.

-Дозволяє відновлення багатьох хімічних речовин або продуктів.

Сушіння речовин

Цей процес є суттєвим для сушіння речовин у великій кількості біомедичних і дослідницьких лабораторій в цілому.

Існують відцентрові і ротаційні випарники, які використовуються для максимального знищення розчинників декількох речовин одночасно. У цих пристроях або спеціальному обладнанні концентруються зразки, які повільно піддаються вакуумуванню до процесу випаровування.

Приклади

-Приклад хімічного випаровування відбувається в організмі людини, коли відбувається процес потовиділення. Потовиділення випаровується, тіло має тенденцію охолоджуватися і відбувається зниження температури тіла.

Цей процес випаровування поту і подальше охолодження тіла сприяє регулюванню температури тіла.

-Сушіння одягу також здійснюється завдяки процесу випаровування води. Одяг укладається таким чином, що повітряний струм витісняє газоподібні молекули і, таким чином, відбувається більше випаровування. Також впливає тут температура або тепло навколишнього середовища і атмосферний тиск.

-У виробництві ліофілізованих продуктів, які зберігаються і продаються в сухому стані, таких як сухе молоко, лікарські засоби, серед іншого, відбувається випаровування. Однак це випаровування здійснюється під вакуумом, а не за рахунок підвищення температури.

Інші приклади.

Список літератури

1. Хімія LibreTexts. (20 травня 2018). Випаровування і конденсація. Отримано з: chem.libretexts.org
2. Jimenez, V. and Macarulla, J. (1984). Фізіологічна фізико-хімія. (6^та. ed). Мадрид: Interamericana
3. Whitten, К., Davis, Р., Пек М. і Стенлі, Г. (2008). Хімія (8^ava. ed). CENGAGE Навчання: Мексика.
4. Вікіпедія. (2018). Випаровування Отримано з: https://en.wikipedia.org/wiki/Evaporation
5. Fennel J. (2018). Що таке випаровування? - Визначення та приклади. Дослідження. Отримано з: study.com
6. Малескі, Маллорі. (16 квітня 2018). Приклади випаровування та дистиляції. Наука. Отримано з: sciencing.com