Kemijsko isparavanje u onome što se sastoji, primjene i primjeri



kemijsko isparavanje je proces kojim se molekule tekućine odvajaju od njegove površine i odlaze u plinovito stanje. To je proces koji apsorbira energiju i stoga je endotermičan. Molekule blizu površine tekućine povećavaju svoju kinetičku energiju da isparavaju.

Kao rezultat tog povećanja energije, sile kohezije ili intermolekularne privlačnosti između tih molekula slabe i bježe iz tekuće faze u plinsku fazu. U nedostatku granice gdje se plinovite molekule oživljavaju kako bi ponovno prodrle u tekućinu, sve to u potpunosti isparava.

Za razliku od kuhanja, isparavanje se može odvijati na bilo kojoj temperaturi prije vrenja tekućine. Ovaj fenomen je razlog zbog kojeg se može vidjeti da ispušta vodene pare iz šuma, koje kada dođu u dodir s hladnim zrakom, kondenziraju mikro kapljice vode dajući im bijelu boju..

Kondenzacija je obrnuti proces koji može ili ne mora uspostaviti ravnotežu s isparavanjem koje se događa u tekućini.

Postoje faktori koji utječu na isparavanje, kao što su: brzina procesa ili broj molekula koje mogu ispariti iz tekućine; priroda ili tip tekućine; temperatura na kojoj je tekućina izložena ili ako se nalazi u zatvorenom ili otvorenom spremniku izloženom okolini.

Još jedan primjer kemijskog isparavanja javlja se u našem tijelu: prilikom znojenja, dio tekućine za znojenje isparava. Isparavanje znoja ostavlja hladan osjećaj u organizmu zbog hlađenja isparavanjem.

indeks

  • 1 Od čega se sastoji isparavanje??
    • 1.1 Kohezijske snage
  • 2 Čimbenici uključeni u kemijsko isparavanje
    • 2.1 Priroda tekućine
    • 2.2 Temperatura
    • 2.3 Zatvoreni ili otvoreni spremnik
    • 2.4 Koncentracija isparenih molekula
    • 2.5 Tlak i površina tekućine
  • 3 Aplikacije
    • 3.1 Hlađenje isparavanjem
    • 3.2 Sušenje materijala
    • 3.3 Sušenje tvari
  • 4 Primjeri
  • 5 Reference

Od čega se sastoji isparavanje??

Sastoji se od sposobnosti ili svojstva molekula koje se nalaze na površini tekućine da se pretvore u paru. S termodinamičkog gledišta, potrebna je apsorpcija energije da bi došlo do isparavanja.

Isparavanje je proces koji se odvija u molekulama koje se nalaze na razini slobodne površine tekućine. Energetsko stanje molekula koje čine tekućinu je temeljno za promjenu iz tekućeg u plinovito stanje.

Kinetička energija ili energija koja je proizvod kretanja čestica tijela je maksimalna u plinovitom stanju.

Kohezijske snage

Da bi te molekule izašle iz tekuće faze, moraju povećati svoju kinetičku energiju tako da mogu ispariti. Povećanjem kinetičke energije smanjuje se kohezivna sila molekula u blizini površine tekućine.

Snaga kohezije je ona koja ispoljava molekularnu privlačnost, koja pomaže da se molekule drže zajedno. Isparavanje zahtijeva doprinos energije koju osiguravaju čestice okolnog medija da se smanji spomenuta sila.

Reverzni proces isparavanja naziva se kondenzacija: molekule koje se nalaze u plinovitom stanju vraćaju se u tekuću fazu. To se događa kada se molekule u plinovitom stanju sudaraju s površinom tekućine i ponovno se zarobljavaju u tekućini.

I isparavanje, i viskoznost, i površinska napetost, između ostalih kemijskih svojstava, razlikuju se za svaku od tekućina. Kemijsko isparavanje je proces koji ovisi o vrsti tekućine među ostalim čimbenicima koji su detaljno opisani u sljedećem odjeljku.

Čimbenici uključeni u kemijsko isparavanje

Postoje brojni faktori koji utječu na proces isparavanja, favorizirajući ili inhibirajući taj proces. Ova vrsta tekućine, temperatura, prisutnost zračnih struja, vlažnost okoliša, među mnogim drugim čimbenicima.

priroda tekućine

Svaka vrsta tekućine imat će vlastitu snagu kohezije ili privlačnosti koja postoji između molekula koje ga sastavljaju. U uljnim tekućinama kao što je ulje, isparavanje se općenito događa u manjem omjeru nego u onim vodenim tekućinama.

Na primjer, u vodi su kohezijske sile predstavljene vodikovim mostovima koji su uspostavljeni između njihovih molekula. Atomi H i O koji čine molekulu vode drže se zajedno polarnim kovalentnim vezama.

Kisik je elektronegativniji od vodika, što olakšava molekuli vode da uspostavi vodikove veze s drugim molekulama.

Temperatura

Temperatura je faktor koji utječe na kinetičku energiju molekula koje tvore tekućine i plinove. Postoji minimalna kinetička energija potrebna da molekule pobjegnu s površine tekućine.

Na niskoj temperaturi, udio molekula tekućine koje posjeduju dovoljnu kinetičku energiju, tako da mogu ispariti, je mala. To znači da će pri niskoj temperaturi isparavanje koje će tekućina biti manje; i stoga će isparavanje biti sporiji.

Naprotiv, isparavanje će se povećavati kako temperatura raste. Povećanjem temperature također će se povećati udio molekula tekućine koje dobiju kinetičku energiju potrebnu za isparavanje.

Zatvorena ili otvorena posuda

Kemijsko isparavanje će biti različito ovisno o tome je li spremnik u kojem se nalazi tekućina zatvorena ili otvorena izložena zraku.

Ako je tekućina u zatvorenom spremniku, molekule koje se isparavaju brzo se vraćaju u tekućinu; to jest, oni se kondenziraju kada se sudaraju s fizičkom granicom, kao što su zidovi ili poklopac.

U tom zatvorenom spremniku uspostavlja se dinamička ravnoteža između procesa isparavanja da se tekućina podvrgne kondenzaciji.

Ako je spremnik otvoren, tekućina se može neprekidno isparavati sve do njezine ukupne količine, ovisno o vremenu izlaganja zraku. U otvorenom spremniku nema mogućnosti da se uspostavi ravnoteža između isparavanja i kondenzacije.

Kada je spremnik otvoren, tekućina je izložena okolini koja olakšava difuziju isparenih molekula. Osim toga, zračne struje istiskuju isparene molekule koje ih zamjenjuju s drugim plinovima (uglavnom dušik i kisik).

Koncentracija isparenih molekula

Određuje se i koncentracija koja postoji u plinovitoj fazi molekula koje isparavaju. Ovaj proces isparavanja će se smanjiti kada postoji visoka koncentracija isparavajuće tvari u zraku ili okolini.

Također, kada je u zraku visoka koncentracija različitih isparljivih tvari, smanjuje se brzina isparavanja bilo koje druge tvari.

Ta koncentracija isparenih tvari događa se uglavnom u onim slučajevima gdje nema odgovarajuće recirkulacije zraka.

Tlak i površina tekućine

Ako postoji manji pritisak na molekule površine tekućine, isparavanje tih molekula bit će pogodnije. Što je područje izložene površine tekućine u zraku šire, to će se brže ispariti.

aplikacije

Hlađenje isparavanjem

Već je jasno da samo tekuće molekule koje povećavaju svoju kinetičku energiju mijenjaju svoju tekuću fazu u plinsku fazu. Istovremeno, u molekulama tekućine koja ne izlazi, dolazi do smanjenja kinetičke energije s padom temperature.

Temperatura tekućine koja se još uvijek čuva u ovoj fazi spušta se, hladi; Taj se proces naziva evaporativno hlađenje. Ta pojava omogućuje da se objasni zašto tekućina bez isparavanja kada hlađenje može apsorbirati toplinu iz okoline.

Kao što je već spomenuto, ovaj proces omogućuje reguliranje tjelesne temperature našeg tijela. Ovaj proces hlađenja isparavanjem također se koristi za hlađenje okruženja upotrebom isparljivih hladnjaka.

Sušenje materijala

-Isparavanje na industrijskoj razini koristi se za sušenje raznovrsnih materijala od tkanine, papira i drva.

-Postupak isparavanja služi i za odvajanje otopljenih tvari kao što su soli, minerali, među ostalim otopinama tekućih otopina.

-Isparavanje se koristi za sušenje predmeta, uzoraka.

-Omogućuje oporavak mnogih kemijskih tvari ili proizvoda.

Sušenje tvari

Ovaj proces je bitan za sušenje tvari u velikom broju biomedicinskih i istraživačkih laboratorija općenito.

Postoje centrifugalni i rotacijski isparivači koji se koriste za maksimalno uklanjanje otapala nekoliko tvari istovremeno. U tim uređajima ili posebnoj opremi koncentriraju se uzorci koji se polako podvrgavaju vakuumu procesu isparavanja.

Primjeri

-Primjer kemijskog isparavanja javlja se u ljudskom tijelu kada je prikazan proces znojenja. Znojenje isparava, tijelo teži da se ohladi i dolazi do smanjenja tjelesne temperature.

Taj proces isparavanja znoja i naknadnog hlađenja tijela pridonosi regulaciji tjelesne temperature.

-Sušenje odjeće također se vrši zahvaljujući procesu isparavanja vode. Odjeća se polaže tako da zračna struja istiskuje plinovite molekule i tako dolazi do više isparavanja. Ovdje također utječe temperatura ili toplina okoliša i atmosferski tlak.

-U proizvodnji liofiliziranih proizvoda koji se pohranjuju i prodaju na suhom, kao što su mlijeko u prahu, lijekovi, između ostalog, dolazi do isparavanja. Međutim, ovo isparavanje se vrši pod vakuumom, a ne povećanjem temperature.

Ostali primjeri.

reference

  1. Kemija LibreTexts. (20. svibnja 2018.) Isparavanje i kondenzacija. Preuzeto s: chem.libretexts.org
  2. Jimenez, V. i Macarulla, J. (1984). Fiziološka fizikohemija. (6tA. ed). Madrid: Interamerikana
  3. Whitten, K., Davis, R., Peck M. i Stanley, G. (2008). Kemija. (8Ava. ed). CENGAGE Učenje: Meksiko.
  4. Wikipedia. (2018.). Isparavanje. Preuzeto s: https://en.wikipedia.org/wiki/Evaporation
  5. Fennel J. (2018). Što je isparavanje? - Definicija i primjeri. Studija. Preuzeto s: study.com
  6. Malesky, Mallory. (16. travnja 2018.) Primjeri isparavanja i destilacije. Sciencing. Preuzeto s: sciencing.com