ХІМІЧНЕ ВИПАРОВУВАННЯ: З ЧОГО СКЛАДАЄТЬСЯ, ДОДАТКИ ТА ПРИКЛАДИ - ХІМІЯ - 2025

Хімічне випаровування є процесом , при якому молекули відокремлюються від поверхні рідини і пропускання газоподібного стану. Це процес, який поглинає енергію, а отже, є ендотермічним. Молекули біля поверхні рідини збільшують свою кінетичну енергію для випаровування.

Внаслідок цього збільшення енергії міжмолекулярні сили згуртованості або тяжіння між цими молекулами слабшають і виходять з рідкої фази в газову фазу. Оскільки немає межі, де обертаються газоподібні молекули, щоб знову проникнути в рідину, все це закінчується повністю випаровуванням.

Відралта, із Вікісховища

На відміну від кипіння, випаровування може відбутися при будь-якій температурі до того, як рідина закипить. Тоді це явище є причиною того, що з лісів виходять водяні пари, які при контакті з холодним повітрям конденсують мікро краплі води, надаючи їм білий колір.

Конденсація - це зворотний процес, який може або не може встановити рівновагу з випаровуванням, що відбувається в рідині.

Існують фактори, що впливають на випаровування, такі як: швидкість процесу або кількість молекул, які можуть випаровуватися з рідини; характер або тип рідини; температура, якій піддається впливу рідина, або якщо вона знаходиться в закритій чи відкритій ємності, що піддається впливу навколишнього середовища.

Ще один приклад хімічного випаровування трапляється в нашому організмі: коли ми потіємо, частина рідини в поту випаровується. Випаровування поту залишає відчуття холоду в організмі внаслідок випарного охолодження.

Що таке випаровування?

Джерело: Піксабай

Він складається з здатності або властивості молекул, розташованих на поверхні рідини, трансформуватися в пари. З термодинамічної точки зору, для випаровування потрібно поглинання енергії.

Випаровування - це процес, який відбувається в молекулах, які розташовані на рівні вільної поверхні рідини. Енергетичний стан молекул, що складають рідину, є основоположним для того, щоб відбувся перехід від рідкого до газоподібного стану.

Кінетична енергія або енергія, що є продуктом руху частинок тіла, максимальна в газоподібному стані.

Сили згуртованості

Щоб ці молекули вийшли з рідкої фази, вони повинні збільшити свою кінетичну енергію, щоб вони могли випаровуватися. Зі збільшенням кінетичної енергії сила згуртованості молекул біля поверхні рідини зменшується.

Сила згуртованості - це те, що виявляє молекулярне тяжіння, що допомагає утримувати молекули разом. Випаровування вимагає внеску енергії, що надається частинками навколишнього середовища для зменшення цієї сили.

Зворотний процес випаровування називається конденсацією: молекули, які перебувають у газоподібному стані, повертаються до рідкої фази. Це відбувається, коли молекули в газоподібному стані стикаються з поверхнею рідини і знову потрапляють у рідину.

Випаровування, в'язкість, поверхневий натяг, серед інших хімічних властивостей, відрізняються для кожної з рідин. Хімічне випаровування - це процес, який залежатиме від типу рідини серед інших факторів, детально описаних у наступному розділі.

Фактори, що беруть участь у хімічному випаровуванні

Існують численні фактори, які впливають на процес випаровування, сприяючи або гальмуючи цей процес. Існує тип рідини, температура, наявність повітряних потоків, вологість, серед багатьох інших факторів.

The

Кожен тип рідини матиме свою згуртовану чи привабливу силу, яка існує між молекулами, що її складають. У маслянистих рідинах, таких як олія, випаровування, як правило, відбувається меншою мірою, ніж у цих водних рідинах.

Наприклад, у воді сили згуртованості представлені водневими зв’язками, які встановлюються між її молекулами. Атоми Н і О, що складають молекулу води, утримуються між собою полярними ковалентними зв’язками.

Кисень є більш електронегативним, ніж водень, що полегшує молекулі води водневий зв’язок з іншими молекулами.

Температура

Температура - це фактор, який впливає на кінетичну енергію молекул, які утворюють рідини та гази. Існує мінімальна кінетична енергія, необхідна молекулам для виходу з поверхні рідини.

При низькій температурі частка молекул у рідині, що мають достатню кінетичну енергію для випаровування, невелика. Тобто при низькій температурі випаровування рідини буде менше; і тому випаровування буде повільнішим.

Швидше, випаровування буде збільшуватися зі збільшенням температури. Зі збільшенням температури також збільшуватиметься частка молекул у рідині, які набувають кінетичної енергії, необхідної для випаровування.

Закритий або відкритий контейнер

Хімічне випаровування буде різним залежно від того, чи є контейнер, де знаходиться рідина, закритий чи відкритий під дією повітря.

Якщо рідина знаходиться в закритому контейнері, молекули, що випаровуються, швидко повертаються до рідини; тобто вони конденсуються, коли стикаються з фізичною межею, такою як стіни або кришка.

Динамічна рівновага встановлюється в цьому закритому контейнері між процесом випаровування, через який рідина проходить конденсацією.

Якщо ємність відкрита, рідина може випаровуватися безперервно навіть у всій повноті залежно від часу впливу повітря. У відкритому контейнері немає можливості встановити рівновагу між випаровуванням і конденсацією.

Коли контейнер відкритий, рідина потрапляє в навколишнє середовище, що полегшує дифузію випарених молекул. Крім того, повітряні потоки витісняють молекули, що випаровуються, замінюючи їх іншими газами (переважно азотом і киснем).

Концентрація випарених молекул

Концентрація, яка існує в газовій фазі молекул, що випаровуються, також є визначальною. Цей процес випаровування зменшиться при високій концентрації речовини, що випаровується, у повітрі чи навколишньому середовищі.

Також при високій концентрації різних випаровуваних речовин у повітрі швидкість випаровування будь-якої іншої речовини зменшується.

Ця концентрація випаровуваних речовин відбувається в основному в тих випадках, коли немає адекватної рециркуляції повітря.

Тиск і площа поверхні рідини

Якщо на поверхні рідини буде менше тиску молекул, випаровування цих молекул буде більш сприятливим. Чим ширша площа поверхні рідини, що піддається впливу повітря, тим швидше буде випаровування.

Програми

Випарне охолодження

Вже зрозуміло, що лише рідкі молекули, що збільшують свою кінетичну енергію, змінюють рідку фазу на газоподібну . Одночасно в молекулах рідини, які не витікають, відбувається зниження кінетичної енергії зі зниженням температури.

Температура рідини, яка все ще зберігається в цій фазі, падає, вона охолоджується; Цей процес називається випарним охолодженням. Це явище пояснює, чому рідина, не випаровуючись при охолодженні, може поглинати тепло з навколишнього середовища.

Як було сказано вище, цей процес дозволяє нам регулювати температуру тіла. Також цей процес випаровувального охолодження використовується для охолодження середовищ за рахунок використання випарних охолоджувачів.

Сушіння матеріалів

-Виробництво на промисловому рівні використовується для сушіння різних матеріалів, виготовлених з тканини, паперу, дерева, серед інших.

-Процес випаровування також служить для відділення розчинних речовин, таких як солі, мінерали, серед інших розчинних речовин від рідких розчинів.

-Використання використовується для сушіння предметів, зразків.

-Дозволяє відновити багато речовин або хімічних речовин.

Висушування речовин

Цей процес має важливе значення для висушування речовин у великій кількості біомедичних та науково-дослідних лабораторій загалом.

Є відцентрові відцентрові та обертові випарники, які використовуються для максимального видалення розчинника з декількох речовин одночасно. У цих пристроях чи спеціальному обладнанні зразки концентруються та повільно піддаються вакууму процесу випаровування.

Приклади

-Приклад хімічного випаровування відбувається в організмі людини, коли відбувається процес потовиділення. Під час потовиділення піт випаровується, організм має тенденцію до охолодження і спостерігається зниження температури тіла.

Цей процес випаровування поту і подальше охолодження тіла сприяє регуляції температури тіла.

-Сушка одягу також здійснюється завдяки процесу випаровування води. Одяг розкладений так, що повітряний струм витісняє газоподібні молекули і, таким чином, відбувається більше випаровування. Тут впливають також температура або тепло навколишнього середовища та атмосферний тиск.

-При виробництві ліофілізованих продуктів, які зберігаються і продаються сухими, такими як сухое молоко, медикаменти, серед іншого, відбувається також випаровування. Однак це випаровування проводиться під вакуумом і не через підвищення температури.

Інші приклади.

Список літератури

1. Хімія LibreTexts. (20 травня 2018 р.). Випаровування та конденсація. Відновлено з: chem.libretexts.org
2. Хіменес, В. і Макарулла, Дж. (1984). Фізіологічна фізикохімія. (6 ^таб. Ред.). Мадрид: Інтерамерікана
3. Віттен, К., Девіс, Р., Пек М. та Стенлі, Г. (2008). Хімія. (8 ^ава. Ред.). CENGAGE Навчання: Мексика.
4. Вікіпедія. (2018). Випаровування. Відновлено з: https://en.wikipedia.org/wiki/Evaporation
5. Феннель Дж. (2018). Що таке випаровування? - Визначення та приклади. Вивчення. Відновлено з: study.com
6. Малескі, Маллорі. (16 квітня 2018 р.). Приклади випаровування та перегонки. Наукові роботи. Відновлено: sciaching.com