Kemisk fordampning, hvad den består af, applikationer og eksempler

1785
Charles McCarthy
Kemisk fordampning, hvad den består af, applikationer og eksempler

Det kemisk fordampning Det er den proces, hvorved molekylerne i en væske adskilles fra overfladen og passerer ind i luftform. Det er en proces, der absorberer energi, og derfor er den endoterm. Molekyler nær overfladen af ​​væsken øger deres kinetiske energi til at fordampe.

Som et resultat af denne stigning i energi svækkes de intermolekylære kræfter for samhørighed eller tiltrækning mellem disse molekyler og flygter fra væskefasen til gasfasen. Da der ikke er nogen grænse, hvor de gasformige molekyler kredser for at trænge ind i væsken igen, ender alt dette med at fordampe fuldstændigt.

Vidralta [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) eller CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], fra Wikimedia Commons

I modsætning til kogning kan fordampning forekomme ved enhver temperatur, før væsken koger. Dette fænomen er så grunden til, at du kan se vanddampe komme ud af skovene, som når de er i kontakt med kold luft kondenserer mikrodråber vand, der giver dem en hvid farve..

Kondens er en omvendt proces, der måske eller ikke kan skabe en ligevægt med fordampningen, der opstår i væsken.

Der er faktorer, der påvirker fordampningen, såsom: procesens hastighed eller mængden af ​​molekyler, der kan fordampe fra en væske; væskens art eller type den temperatur, som væsken udsættes for, eller hvis den er i en lukket eller åben beholder, der er udsat for miljøet.

Et andet eksempel på kemisk fordampning forekommer i vores krop: Når vi sveder, fordamper en del af væsken i sveden. Fordampningen af ​​sved efterlader kroppen kold på grund af fordampningskøling..

Artikelindeks

  • 1 Hvad er fordampning??
    • 1.1 Samhørighedskræfter
  • 2 Faktorer involveret i kemisk fordampning
    • 2.1 Væskens art
    • 2.2 Temperaturen
    • 2.3 Lukket eller åben beholder
    • 2.4 Koncentration af fordampede molekyler
    • 2.5 Væskens tryk og overfladeareal
  • 3 applikationer
    • 3.1 Fordampningskøling
    • 3.2 Tørring af materialer
    • 3.3 Tørring af stoffer
  • 4 eksempler
  • 5 Referencer

Hvad er fordampning?

Kilde: Pixabay

Den består af kapaciteten eller egenskaben af ​​molekylerne placeret på overfladen af ​​en væske til at omdanne til damp. Fra et termodynamisk synspunkt kræves energiabsorption for at fordampning skal forekomme.

Fordampning er en proces, der forekommer i molekylerne, der er placeret på niveauet med den frie overflade af væsken. Den energiske tilstand af molekylerne, der udgør væsken, er afgørende for at skiftet fra væske til gasform kan forekomme.

Den kinetiske energi eller energi, der er et produkt af bevægelsen af ​​kroppens partikler, er maksimal i luftform.

Samhørighedskræfter

For at disse molekyler kan komme ud af væskefasen, skal de øge deres kinetiske energi, så de kan fordampe. Med stigningen i kinetisk energi falder molekylernes samhørighedskraft tæt på overfladen af ​​væsken..

Samhørighedskraften er en, der udøver molekylær tiltrækning, hvilket hjælper med at holde molekyler sammen. Fordampning kræver et bidrag af energi leveret af partiklerne i det omgivende medium for at reducere denne kraft..

Den omvendte fordampningsproces kaldes kondensation: de molekyler, der er i gasform, vender tilbage til væskefasen. Det sker, når molekyler i gasformet tilstand kolliderer med væskeoverfladen og bliver fanget i væsken igen.

Både fordampning, viskositet, overfladespænding og andre kemiske egenskaber er forskellige for hver af væskerne. Kemisk fordampning er en proces, der afhænger af væsketypen blandt andre faktorer, der er beskrevet i det følgende afsnit.

Faktorer involveret i kemisk fordampning

Der er mange faktorer, der påvirker fordampningsprocessen, hvilket favoriserer eller hæmmer denne proces. Dette er typen af ​​væske, temperaturen, tilstedeværelsen af ​​luftstrømme, fugtigheden blandt mange andre faktorer..

Det væskens natur

Hver type væske vil have sin egen sammenhængende eller tiltrækkende kraft, der findes mellem molekylerne, der komponerer den. I olieagtige væsker såsom olie sker fordampning generelt i mindre grad end i de vandige væsker.

For eksempel er samhørighedskræfterne i vand repræsenteret af de hydrogenbindinger, der er etableret mellem dets molekyler. H- og O-atomerne, der udgør et vandmolekyle, holdes sammen af ​​polære kovalente bindinger.

Oxygen er mere elektronegativ end brint, hvilket gør det lettere for et vandmolekyle at hydrogenbinde med andre molekyler.

Temperatur

Temperatur er en faktor, der påvirker den kinetiske energi i molekylerne, der danner væsker og gasser. Der er et minimum kinetisk energi, der kræves for, at molekylerne kan flygte fra væskeoverfladen..

Ved lav temperatur er den del af molekyler i væsken, der har tilstrækkelig kinetisk energi til at fordampe, lille. Med andre ord vil fordampningen af ​​væsken ved lav temperatur være mindre; og derfor vil fordampningen være langsommere.

Snarere vil fordampningen stige, når temperaturen stiger. Med stigende temperatur øges også andelen af ​​molekyler i væsken, der får den kinetiske energi, der er nødvendig for at fordampe..

Lukket eller åben beholder

Kemisk fordampning vil være forskellig afhængigt af om beholderen, hvor væsken er placeret, er lukket eller åben udsat for luft..

Hvis væsken er i en lukket beholder, vender fordampningsmolekylerne hurtigt tilbage til væsken; det vil sige, de kondenserer, når de kolliderer med en fysisk grænse, såsom vægge eller et låg.

En dynamisk ligevægt etableres i denne lukkede beholder mellem fordampningsprocessen, som væsken gennemgår med kondensvand..

Hvis beholderen er åben, kan væsken fordampes kontinuerligt, selv i sin helhed, afhængigt af tidspunktet for udsættelse for luft. I en åben beholder er der ingen mulighed for ligevægt mellem fordampning og kondensering.

Når beholderen er åben, udsættes væsken for et miljø, der letter diffusionen af ​​de fordampede molekyler. Derudover fortrænger luftstrømmene de fordampede molekyler og erstatter dem med andre gasser (for det meste nitrogen og ilt)..

Koncentration af fordampede molekyler

Koncentrationen, der findes i gasfasen af ​​de fordampende molekyler, er også afgørende. Denne fordampningsproces vil falde, når der er en høj koncentration af det fordampende stof i luften eller miljøet..

Også når der er en høj koncentration af forskellige fordampede stoffer i luften, falder fordampningshastigheden for ethvert andet stof..

Denne koncentration af fordampede stoffer forekommer hovedsageligt i de tilfælde, hvor der ikke er tilstrækkelig luftrecirkulation.

Væskens tryk og overfladeareal

Hvis der er mindre tryk på molekylerne på væskens overflade, vil fordampningen af ​​disse molekyler være mere favoriseret. Jo større overflade af væsken, der udsættes for luft, jo hurtigere fordampning vil der opstå..

Ansøgninger

Fordampningskøling

Det er allerede klart, at kun væskemolekylerne, der øger deres kinetiske energi, ændrer deres flydende fase til den gasformige.. Samtidig er der i de flydende molekyler, der ikke undslipper, et fald i kinetisk energi med et fald i temperaturen..

Væskens temperatur, der stadig konserveres i denne fase, falder, den køler ned; Denne proces kaldes fordampningskøling. Dette fænomen forklarer, hvorfor væsken uden at fordampe, når den køler ned, kan absorbere varme fra det omgivende miljø..

Som nævnt ovenfor tillader denne proces os at regulere vores krops kropstemperatur. Denne fordampningskøleproces bruges også til afkøling af miljøer ved anvendelse af fordampningskøler..

Materialetørring

-Industriel fordampning bruges til at tørre forskellige materialer lavet med blandt andet stof, papir, træ..

-Fordampningsprocessen tjener også til at adskille opløste stoffer, såsom salte, mineraler, blandt andre opløste stoffer fra flydende opløsninger..

-Fordampning bruges til at tørre genstande, prøver.

-Tillader genvinding af mange stoffer eller kemikalier.

Tørring af stoffer

Denne proces er afgørende for tørring af stoffer i et stort antal biomedicinske laboratorier og forskningslaboratorier generelt..

Der er centrifugale og roterende fordampere, der bruges til at maksimere fjernelse af opløsningsmidler fra flere stoffer på én gang. I disse enheder eller specielt udstyr koncentreres prøverne og udsættes langsomt for et vakuum for fordampningsprocessen..

Eksempler

-Et eksempel på kemisk fordampning forekommer i menneskekroppen, når svedeprocessen finder sted. Når man sveder, fordamper sveden, kroppen har tendens til at køle ned, og der er et fald i kropstemperaturen.

Denne proces med fordampning af sved og efterfølgende kropskøling bidrager til reguleringen af ​​kroppens temperatur..

-Tørring af tøjet udføres også takket være vandfordampningsprocessen. Tøjet er lagt ud, så luftstrømmen fortrænger de gasformige molekyler, og der er således mere fordampning. Miljøets temperatur eller varme og det atmosfæriske tryk påvirker også her..

-Ved produktion af lyofiliserede produkter, der opbevares og sælges tørre, såsom mælkepulver, forekommer der blandt andet medicin, fordampning. Denne fordampning udføres imidlertid under vakuum og ikke på grund af en temperaturforøgelse..

Andre eksempler.

Referencer

  1. Kemi LibreTexts. (20. maj 2018). Fordampning og kondens. Gendannet fra: chem.libretexts.org
  2. Jimenez, V. og Macarulla, J. (1984). Fysiologisk fysisk-kemi. (6ta. ed). Madrid: Interamericana
  3. Whitten, K., Davis, R., Peck M. og Stanley, G. (2008). Kemi. (8ava. ed). CENGAGE Læring: Mexico.
  4. Wikipedia. (2018). Fordampning. Gendannet fra: https://en.wikipedia.org/wiki/Evaporation
  5. Fennel J. (2018). Hvad er fordampning? - Definition og eksempler. Undersøgelse. Gendannet fra: study.com
  6. Malesky, Mallory. (16. april 2018). Eksempler på fordampning og destillation. Videnskabelig. Gendannet fra: sciencing.com

Endnu ingen kommentarer