Шта је волатилизација?



Тхе испаравање То је процес претварања хемијске супстанце из течног или чврстог стања у гасовито или парно стање. Други термини који се користе за описивање истог процеса су испаравање, дестилација и сублимација.

Супстанца се често може одвојити од друге испаравањем и онда се може повратити кондензацијом паре.

Супстанца се може брже испарити или загревањем да би се повећао притисак паре или уклањањем паре помоћу струје инертног гаса или вакуумске пумпе..

Поступци грејања укључују испаравање воде, живе или арсен трихлорида да би се те супстанце одвојиле од интерферирајућих елемената.

Понекад се користе хемијске реакције за производњу хлапљивих производа као што су ослобађање угљен-диоксида из карбоната, амонијак у Кјелдахловом поступку за одређивање азота и сумпор-диоксида у одређивању сумпора у челику..

Методе испаравања се генерално одликују великом једноставношћу и лакоћом рада, осим када су потребне високе температуре или материјали отпорни на корозију (Лоуис Гордон, 2014).

Испаравање притиска паре

Знајући да је температура кључања воде 100 ° Ц, јесте ли се икада запитали зашто кишница испарава?

Да ли је на 100 ° Ц? Ако је тако, зашто се не загрејем? Да ли сте се икада запитали шта даје карактеристичну арому алкохола, сирћета, дрвета или пластике? (Притисак паре, С.Ф.)

Оно што је одговорно за све то је својство познато као парни притисак, који је притисак који врши пара у равнотежи са чврстом или течном фазом исте супстанце..

Такође, парцијални притисак супстанце у атмосфери на чврсту или течну (Анне Марие Хелменстине, 2014).

Притисак паре је мера тенденције материјала да се промени у гасовито или парно стање, односно, мера испарљивости супстанци.

Како се притисак паре повећава, капацитет течности или чврсте материје да испари постаје хлапљивија.

Притисак паре ће се повећавати са температуром. Температура на којој је притисак паре на површини течности једнак притиску околине назива се тачка кључања течности (Енцицлопӕдиа Британница, 2017).

Притисак паре овиси о отопљеној отопини у отопини (то је колигативно својство). На површини раствора (интерфејс ваздух-гас) најчешће површински молекули имају тенденцију да испаравају, размјењујући фазе и стварајући притисак паре.

Присуство растворене материје смањује број молекула растварача у интерфејсу, смањујући притисак паре.

Промена притиска паре може се израчунати према Раоултовом закону о нехлапљивим растворима, који се добија:

Тамо где је П1 притисак паре након додавања раствора, к1 је моларна фракција поменуте растворене материје и П ° је притисак паре чистог растварача. Ако имамо суму моларних фракција растворене материје и растварача једнака 1 онда имамо: 

Где је Кс2 моларна фракција растварача. Ако помножимо обе стране једначине са П ° онда остаје:

Замена (1) у (3) је:

(4)

Ово је варијација притиска паре при растварању растворене супстанце (Јим Цларк, 2017).

Гравиметријска анализа

Гравиметријска анализа је класа лабораторијских техника које се користе за одређивање масе или концентрације супстанце мерењем промене масе.

Хемикалија коју покушавамо да квантификујемо понекад се назива аналит. Можемо користити гравиметријску анализу да одговоримо на питања као што су:

  • Колика је концентрација аналита у раствору?
  • Колико је чист наш узорак? Овде узорак може бити чврсти или у раствору.

Постоје двије уобичајене врсте гравиметријске анализе. Оба обухватају промену фазе аналита да би се одвојила од остатка смеше, што доводи до промене масе.

Једна од ових метода је гравиметрија падавина, али она која нас заиста занима је гравиметрија испаравања.

Гравиметрија испаравања се заснива на термичкој или хемијској разградњи узорка и мерењу резултујуће промене у њеној маси.

Алтернативно, можемо да ухватимо и измеримо испарљиви производ разградње. Пошто је ослобађање испарљивих врста суштински део ових метода, класификујемо их колективно као методе гравиметријске волатилизације (Харвеи, 2016).

Проблеми гравиметријске анализе су једноставно стехиометријски проблеми са неколико додатних корака.

Да би се извршио било који стехиометријски прорачун, потребни су коефицијенти балансиране хемијске једначине.

На пример, ако узорак садржи нечистоће баријум хлорида дихидрата (БаЦл2● Х2О), количина нечистоћа се може добити загревањем узорка да би се испарила вода.

Разлика у маси између оригиналног узорка и загрејаног узорка ће нам дати, у грамима, количину воде садржане у баријум хлориду.

Једноставним стехиометријским прорачуном добија се количина нечистоћа у узорку (Кхан, 2009)..

Фракциона дестилација

Фракциона дестилација је процес којим се компоненте течне смеше раздвајају у различите делове (назване фракције) у складу са њиховим различитим тачкама кључања..

Разлика испарљивости једињења смеше има основну улогу у њиховом раздвајању.

Фракциона дестилација се користи за пречишћавање хемијских производа и за раздвајање смеша да би се добиле њихове компоненте. Користи се као лабораторијска техника иу индустрији, гдје процес има велики комерцијални значај.

Паре кључајућег раствора се пропуштају дуж високе колоне, назване колона за фракционисање.

Колона је напуњена пластичним или стакленим перлицама за побољшање раздвајања, чиме се осигурава већа површина за кондензацију и испаравање.

Температура колоне се постепено смањује дуж њене дужине. Компоненте са вишом тачком кључања кондензују у колони и враћају се у раствор.

Компоненте са нижим (више испарљивим) тачкама кључања пролазе кроз колону и сакупљају се при врху.

Теоретски, више куглица или плоча побољшава раздвајање, али додавање плоча такође повећава време и енергију потребну за завршетак дестилације (Хелменстине, 2016).

Референце

  1. Анне Марие Хелменстине. (2014, 16. мај). Дефиниција притиска паре. Преузето са тхоугхтцо.цом.
  2. Енцицлопӕдиа Британница. (2017, 10. фебруар). Притисак паре. Рецоверед фром британница.цом.
  3. Харвеи, Д. (2016, 25. март). Волатилизатион Гравиметри. Опорављен из хем.либретектс.
  4. Хелменстине, А. М. (2016, 8. новембар). Дефиниција фракционе дестилације и примери. Преузето са тхоугхтцо.цом.
  5. Јим Цларк, И.Л. (2017, 3. март). Раоултов закон. Рецоверед децхем.либретектс.
  6. Кхан, С. (2009, 27. август). Увод у гравиметријску анализу: Гравиметрија испаравања. Преузето из кханацадеми.
  7. Лоуис Гордон, Р. В. (2014). Преузето са аццесссциенце.цом.
  8. Вапор Прессуре. (С.Ф.). Преузето са цхем.пурдуе.еду.