Хемијско испаравање у ономе што се састоји, апликације и примери



Тхе хемијско испаравање је процес којим се молекули течности одвајају од његове површине и одлазе у гасовито стање. То је процес који апсорбује енергију и стога је ендотермичан. Молекули близу површине течности повећавају своју кинетичку енергију да испаравају.

Као резултат овог повећања енергије, силе кохезије или интермолекуларне привлачности између ових молекула слабе и бјеже из текуће фазе у плинску фазу. У одсуству границе где се гасовити молекули оживљавају да би поново продрли у течност, све ово завршава потпуно испаравање.

За разлику од кључања, испаравање може да се одвија на било којој температури пре него што течност прокључа. Овај феномен је разлог зашто се може видјети да испушта водене паре из шума, које када дођу у контакт са хладним зраком, кондензирају микро капљице воде дајући им бијелу боју..

Кондензација је обрнути процес који може или не мора успоставити равнотежу са испаравањем које се јавља у течности.

Постоје фактори који утичу на испаравање, као што су: брзина процеса или број молекула који могу испарити из течности; природа или тип течности; температура на којој је течност изложена, или ако је у затвореном или отвореном контејнеру изложеном околини.

Други пример хемијског испаравања јавља се у нашем телу: када се зноји, део течности за знојење испари. Испаравање зноја оставља хладан осјећај у организму због хлађења испаравањем.

Индек

  • 1 Од чега се састоји испаравање??
    • 1.1 Сила кохезије
  • 2 Фактори укључени у хемијско испаравање
    • 2.1 Природа течности
    • 2.2 Температура
    • 2.3 Затворени или отворени контејнер
    • 2.4 Концентрација испарених молекула
    • 2.5 Притисак и површина течности
  • 3 Апплицатионс
    • 3.1 Хлађење испаравањем
    • 3.2 Сушење материјала
    • 3.3 Сушење супстанци
  • 4 Примери
  • 5 Референце

Од чега се састоји испаравање??

Састоји се од капацитета или својстава молекула лоцираних на површини течности да се претворе у пару. Са термодинамичке тачке гледишта, потребна је апсорпција енергије да би дошло до испаравања.

Испаравање је процес који се одвија у молекулима који се налазе на нивоу слободне површине течности. Енергетско стање молекула које чине течност је фундаментално за промену из течности у гасовито стање.

Кинетичка енергија или енергија која је производ кретања честица тијела је максимална у плиновитом стању.

Кохезионе снаге

Да би ови молекули изашли из течне фазе, они морају повећати своју кинетичку енергију тако да могу испарити. Са повећањем кинетичке енергије, кохезивна сила молекула у близини површине течности је смањена.

Сила кохезије је она која врши молекуларну привлачност, која помаже да се молекуле држе заједно. Испаравање захтева допринос енергије коју обезбеђују честице околног медијума да се смањи поменута сила.

Обрнути процес испаравања назива се кондензација: молекули који се налазе у гасном стању враћају се у текућу фазу. То се дешава када се молекули у гасном стању сударају са површином течности и поново постану заробљени у течности.

И испаравање, као и вискозност, површинска напетост, поред осталих хемијских особина, разликују се за сваку од течности. Хемијско испаравање је процес који зависи од врсте течности између осталих фактора који су детаљно описани у следећем одељку.

Фактори укључени у хемијско испаравање

Постоје бројни фактори који утичу на процес испаравања, фаворизујући или инхибирајући овај процес. Ова врста течности, температура, присуство ваздушних струја, влажност околине, међу многим другим факторима.

Тхе природа течности

Свака врста течности има своју снагу кохезије или привлачности која постоји између молекула који је чине. У уљним течностима као што је уље, испаравање се обично дешава у мањем проценту него у оним воденим течностима.

На пример, у води су кохезионе силе представљене водоничним мостовима који су успостављени између њихових молекула. Х и О атоми који сачињавају молекул воде држе се заједно поларним ковалентним везама.

Кисеоник је електронегативнији од водоника, што олакшава молекулу воде да успостави водоничне везе са другим молекулима.

Температура

Температура је фактор који утиче на кинетичку енергију молекула који формирају течности и гасове. Постоји минимална кинетичка енергија потребна да молекули побегну са површине течности.

На ниским температурама, део молекула течности који поседује довољну кинетичку енергију тако да могу да испаравају је мали. То значи да ће на ниској температури испаравање које ће течност представљати бити мање; и стога, испаравање ће бити спорије.

Напротив, испаравање ће се повећавати како температура расте. Повећањем температуре ће се повећати и удео молекула течности који добијају кинетичку енергију неопходну за испаравање.

Затворени или отворени контејнер

Хемијско испаравање ће бити различито у зависности од тога да ли је посуда у којој се налази течност затворена или отворена изложена ваздуху.

Ако се течност налази у затвореној посуди, молекули који се испаравају брзо се враћају у течност; то јест, они се кондензују када се сударају са физичком границом, као што су зидови или поклопац.

У том затвореном суду успоставља се динамичка равнотежа између процеса испаравања који се подвргава течности кондензацији.

Ако је контејнер отворен, течност се може непрекидно испаравати чак и до њене укупне количине у зависности од времена излагања ваздуху. У отвореном контејнеру нема могућности да се успостави равнотежа између испаравања и кондензације.

Када је контејнер отворен, течност се излаже окружењу које олакшава дифузију испарених молекула. Поред тога, ваздушне струје истискују испарене молекуле замењујући их другим гасовима (углавном азот и кисеоник).

Концентрација испарених молекула

Концентрација која постоји у гасовитој фази молекула који испаравају је такође одређује. Овај процес испаравања ће се смањити када постоји висока концентрација испаравајуће супстанце у ваздуху или околини.

Такође, када постоји висока концентрација различитих испарљивих супстанци у ваздуху, брзина испаравања било које друге супстанце се смањује.

Ова концентрација испарених материја јавља се углавном у случајевима када нема адекватне рециркулације ваздуха.

Притисак и површина течности

Ако постоји мањи притисак на молекуле површине течности, испаравање ових молекула ће бити пожељније. Што је већа површина изложене површине течности у ваздух, брже ће доћи до испаравања.

Апплицатионс

Хлађење испаравањем

Већ је јасно да само течни молекули који повећавају своју кинетичку енергију мењају своју течну фазу у гасну фазу. Истовремено, у молекулима течности који не излазе, долази до смањења кинетичке енергије са смањењем температуре.

Температура течности која се још увек чува у овој фази пада, хлади се; Овај процес се назива евапоративно хлађење. Овај феномен омогућава да се објасни зашто течност не испарава када хлађење може апсорбовати топлоту из околине.

Као што је већ поменуто, овај процес омогућава регулисање телесне температуре нашег тела. Овај процес хлађења испаравањем се користи и за хлађење окружења употребом испарљивих хладњака.

Сушење материјала

-Испаравање на индустријском нивоу се користи за сушење различитих материјала од тканине, папира, дрвета, између осталог.

-Процес испаравања служи и за одвајање растворених материја, као што су соли, минерали, између осталих раствора течних раствора.

-Испаравање се користи за сушење објеката, узорака.

-Омогућава опоравак многих хемијских супстанци или производа.

Сушење супстанци

Овај процес је неопходан за сушење супстанци у великом броју биомедицинских и истраживачких лабораторија уопште.

Постоје центрифугални и ротациони испаривачи који се користе за максимално елиминисање растварача неколико супстанци истовремено. У овим уређајима или посебној опреми концентрирани су узорци који се полако подвргавају вакууму до процеса испаравања.

Примери

-Примјер кемијског испаравања јавља се у људском тијелу када је приказан процес знојења. Знојење испарава, тело тежи да се охлади и долази до смањења телесне температуре.

Овај процес испаравања зноја и накнадног хлађења тијела доприноси регулацији тјелесне температуре.

-Сушење одеће се врши и захваљујући процесу испаравања воде. Одјећа се поставља тако да струја зрака истискује плиновите молекуле и тако долази до више испаравања. Овде такође утиче на температуру или топлоту околине и атмосферски притисак.

-У производњи лиофилизираних производа који се складиште и продаје сухи, као што су млијеко у праху, лијекови, између осталог, долази до испаравања. Међутим, ово испаравање се врши под вакуумом, а не повећањем температуре.

Други примери.

Референце

  1. Цхемистри ЛибреТектс. (20. мај 2018). Испаравање и кондензација. Преузето са: цхем.либретектс.орг
  2. Јименез, В. и Мацарулла, Ј. (1984). Пхисиологицал Пхисицоцхемистри. (6та. ед). Мадрид: Интерамерицана
  3. Вхиттен, К., Давис, Р., Пецк М. и Станлеи, Г. (2008). Цхемистри (8ава. ед). ЦЕНГАГЕ Леарнинг: Мексико.
  4. Википедиа. (2018). Евапорација Преузето са: хттпс://ен.википедиа.орг/вики/Евапоратион
  5. Феннел Ј. (2018). Шта је испаравање? - Дефиниција и примери. Студија. Преузето са: студи.цом
  6. Малески, Маллори. (16. април 2018). Примери испаравања и дестилације. Сциенцинг. Добављено из: сциенцинг.цом