Химичното изпаряване в това, което се състои, приложения и примери

на химическо изпаряване е процесът, чрез който молекулите на течността се отделят от неговата повърхност и преминават в газообразно състояние. Това е процес, който абсорбира енергия и следователно е ендотермичен. Молекулите в близост до повърхността на течността увеличават своята кинетична енергия, за да се изпарят.

В резултат на това увеличение на енергията, силите на сближаване или междумолекулно привличане между тези молекули отслабват и излизат от течната фаза в газовата фаза. При липса на граница, където газовите молекули се съживяват, за да проникнат отново в течността, всичко това завършва напълно.

За разлика от кипенето, изпаряването може да се осъществи при всяка температура, преди течността да кипи. Това явление е причината, поради която се вижда, че от горите изпускат водни пари, които при влизане в контакт със студен въздух кондензират микрокапчета вода, като им придават бял цвят..

Кондензацията е обратен процес, който може или не може да установи равновесие с изпарението, което се случва в течността.

Има фактори, които влияят на изпаряването, като например: скоростта на процеса или броят на молекулите, които могат да се изпарят от течност; естеството или вида на течността; температурата, при която течността е изложена, или ако е в затворен или отворен контейнер, изложен на околната среда.

Друг пример за химическо изпаряване се получава в нашето тяло: при изпотяване част от потната течност се изпарява. Изпаряването на потта оставя усещане за студ в организма поради охлаждането с изпарение.

индекс

• 1 От какво се състои изпарението??
  • 1.1 Сили на сближаване
• 2 Фактори, участващи в химическото изпаряване
  • 2.1 Естеството на течността
  • 2.2 Температура
  • 2.3 Затворен или отворен контейнер
  • 2.4 Концентрация на изпарените молекули
  • 2.5 Налягане и площ на течността
• 3 Приложения
  • 3.1 Охлаждане с изпаряване
  • 3.2 Сушене на материали
  • 3.3 Сушене на вещества
• 4 Примери
• 5 Препратки

От какво се състои изпарението??

Той се състои от капацитета или свойството на молекулите, разположени на повърхността на течност да се трансформират в пари. От термодинамична гледна точка е необходимо поглъщане на енергия за изпаряване.

Изпаряването е процес, който се среща в молекули, които са разположени на нивото на свободната повърхност на течността. Енергийното състояние на молекулите, които образуват течността, е фундаментално за промяната от течността към газовото състояние.

Кинетичната енергия или енергията, която е продукт на движението на частиците на тялото, е максимална в газовото състояние.

Сили на сближаване

За да могат тези молекули да излязат от течната фаза, те трябва да увеличат своята кинетична енергия, така че да могат да се изпарят. С увеличаването на кинетичната енергия намалява кохезионната сила на молекулите в близост до повърхността на течността.

Силата на сближаването е тази, която проявява молекулярно привличане, което помага да се поддържат молекулите заедно. Изпаряването изисква принос на енергия, която се осигурява от частиците на заобикалящата среда, за да се намали споменатата сила.

Обратният процес на изпаряване се нарича кондензация: молекулите, които са в газовото състояние, се връщат в течната фаза. Това се случва, когато молекулите в газообразно състояние се сблъскат с повърхността на течността и отново се улавят в течността.

Както изпаряването, така и вискозитетът, повърхностното напрежение, както и другите химични свойства, са различни за всяка от течностите. Химичното изпаряване е процес, който зависи от вида на течността, наред с други фактори, които са описани подробно в следващия раздел.

Фактори, участващи в химичното изпаряване

Има много фактори, които влияят на процеса на изпаряване, благоприятстващи или инхибиращи този процес. Този вид течност, температура, присъствие на въздушни течения, влажност на околната среда, сред много други фактори.

на природа на течността

Всеки вид течност ще има своя собствена сила на сближаване или привличане, която съществува между молекулите, които го съставят. В маслени течности като масло, изпаряването обикновено се извършва в по-малка пропорция, отколкото в тези водни течности.

Например във водата кохезионните сили са представени от водородните мостове, които са установени между техните молекули. H и О атомите, които образуват водна молекула, се държат заедно чрез полярни ковалентни връзки.

Кислородът е по-електроотрицателен от водорода, което улеснява изграждането на водородни връзки с други молекули..

Температурата

Температурата е фактор, който влияе на кинетичната енергия на молекулите, които образуват течности и газове. Има минимална кинетична енергия, необходима на молекулите да излязат от повърхността на течността.

При ниска температура частта на молекулите на течността, които притежават достатъчна кинетична енергия, така че да могат да се изпаряват, е малка. Това означава, че при ниска температура изпарението, което течността представя, ще бъде по-малко; и следователно изпарението ще бъде по-бавно.

Напротив, изпарението ще се повиши с увеличаване на температурата. С повишаването на температурата ще се увеличи и делът на молекулите на течността, които придобиват необходимата кинетична енергия за изпаряване.

Затворен или отворен контейнер

Химичното изпаряване ще бъде различно в зависимост от това дали контейнерът, в който се намира течността, е затворен или отворен, изложен на въздух.

Ако течността е в затворен контейнер, молекулите, които се изпаряват, бързо се връщат в течността; те се кондензират при сблъсък с физическа граница, като стени или капак.

В този затворен съд се установява динамично равновесие между процеса на изпаряване, който течността претърпява с тази на кондензация.

Ако контейнерът е отворен, течността може да се изпарява непрекъснато, дори до общото количество, в зависимост от времето на излагане на въздух. В отворен контейнер няма възможност за установяване на баланс между изпарение и кондензация.

Когато контейнерът е отворен, течността се излага на среда, която улеснява дифузията на изпарените молекули. В допълнение, въздушните течения изместват изпарените молекули, които ги заменят с други газове (най-вече азот и кислород).

Концентрация на изпарените молекули

Концентрацията, която съществува в газообразната фаза на молекулите, които се изпаряват, също е определяща. Този процес на изпаряване ще намалее, когато има висока концентрация на изпаряващото вещество във въздуха или околната среда.

Също така, когато има висока концентрация на различни изпарени вещества във въздуха, скоростта на изпаряване на всяко друго вещество намалява.

Тази концентрация на изпарените вещества възниква главно в случаите, когато няма достатъчно рециркулация на въздуха.

Налягане и повърхностна площ на течността

Ако има по-малко натиск върху молекулите на повърхността на течността, изпаряването на тези молекули ще бъде по-благоприятно. Колкото по-широка е площта на изложената на въздуха повърхност на течността, толкова по-бързо ще се получи изпарение.

приложения

Охлаждане при изпаряване

Вече е ясно, че само течните молекули, които повишават своята кинетична енергия, променят течната си фаза в газова фаза. Едновременно с това в молекулите на течността, които не избягват, се наблюдава намаляване на кинетичната енергия с понижаване на температурата.

Температурата на течността, която все още се запазва в тази фаза, се спуска, охлажда се; Този процес се нарича изпарително охлаждане. Това явление позволява да се обясни защо течността без изпаряване, когато охлаждането може да абсорбира топлината от околната среда.

Както бе споменато по-горе, този процес позволява регулиране на телесната температура на нашето тяло. Този процес на изпарително охлаждане се използва и за охлаждане на околната среда чрез използване на изпарителни охладители.

Сушене на материали

-Изпаряването на промишлено ниво се използва за сушене на различни материали, изработени от плат, хартия, дърво и др.

-Процесът на изпаряване служи също така за отделяне на разтворени вещества като соли, минерали и други разтворени вещества в течни разтвори.

-Изсушаването се използва за сушене на обекти, проби.

-Позволява възстановяване на много химически вещества или продукти.

Сушене на вещества

Този процес е от съществено значение за сушенето на вещества в голям брой биомедицински и изследователски лаборатории като цяло.

Има центробежни и ротационни изпарители, които се използват за максимално елиминиране на разтворителите на няколко вещества едновременно. В тези устройства или специално оборудване се концентрират пробите, които бавно се подлагат на вакуум към процеса на изпаряване.

Примери

-Пример за химическо изпаряване се наблюдава в човешкото тяло, когато е представен процесът на изпотяване. Изпотяването се изпарява, тялото има тенденция да се охлажда и се наблюдава намаляване на телесната температура.

Този процес на изпаряване на пот и последващо охлаждане на тялото допринася за регулирането на телесната температура.

-Изсушаването на дрехите се извършва и благодарение на процеса на изпаряване на водата. Дрехите са положени така, че въздушният поток измества газообразните молекули и по този начин има повече изпарение. Тук влияе и температурата или температурата на околната среда и атмосферното налягане.

-При производството на лиофилизирани продукти, които се съхраняват и продават сухи, като мляко на прах, лекарства, наред с другото, се получава и изпарение. Обаче, това изпаряване се извършва под вакуум, а не чрез повишаване на температурата.

Други примери.

препратки

1. Химия LibreTexts. (20 май, 2018 г.). Изпаряване и кондензация. Изтеглено от: chem.libretexts.org
2. Jimenez, V. and Macarulla, J. (1984). Физиологична физикохимия. (6^та. ЕД). Мадрид: Интерамерикана
3. Уитън, К., Дейвис, Р., Пек М. и Стенли, Г. (2008). Химия. (8^АВА. ЕД). CENGAGE Обучение: Мексико.
4. Wikipedia. (2018). Изпаряване. Изтеглено от: https://en.wikipedia.org/wiki/Evaporation
5. Fennel J. (2018). Какво е изпаряване? - Определение и примери. Изследване. Изтеглено от: study.com
6. Малески, Малори. (16 април 2018 г.). Примери за изпаряване и дестилация. Sciencing. Изтеглено от: sciencing.com