Kjemisk fordampning hva den består av, applikasjoner og eksempler

1466
Charles McCarthy
Kjemisk fordampning hva den består av, applikasjoner og eksempler

De kjemisk fordampning Det er prosessen der molekylene i en væske skiller seg fra overflaten og går over i gassform. Det er en prosess som absorberer energi, og derfor er den endoterm. Molekyler nær væskeoverflaten øker sin kinetiske energi for å fordampe.

Som et resultat av denne økningen i energi, svekkes de intermolekylære kreftene av kohesjon eller tiltrekning mellom disse molekylene og rømmer fra væskefasen til gassfasen. Siden det ikke er noen grense der gassformige molekyler roterer for å trenge inn i væsken igjen, ender alt dette helt opp.

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 motsetning til koking kan fordampning oppstå ved hvilken som helst temperatur før væsken koker. Dette fenomenet er da grunnen til at du kan se vanndampe som kommer ut fra skogene, som når de er i kontakt med kald luft, kondenserer mikrodråper vann og gir dem en hvit farge..

Kondens er en omvendt prosess som kanskje eller ikke kan etablere en likevekt med fordampningen som oppstår i væsken.

Det er faktorer som påvirker fordampning, for eksempel: prosessens hastighet eller mengden molekyler som kan fordampe fra en væske; væskenes art eller type; temperaturen som væsken utsettes for, eller hvis den er i en lukket eller åpen beholder utsatt for miljøet.

Et annet eksempel på kjemisk fordampning skjer i kroppen vår: når vi svetter, fordamper en del av væsken i svetten. Fordampningen av svette gjør at kroppen føles kald på grunn av fordampningskjøling..

Artikkelindeks

  • 1 Hva er fordampning?
    • 1.1 Samholdskrefter
  • 2 Faktorer involvert i kjemisk fordampning
    • 2.1 Væskens art
    • 2.2 Temperaturen
    • 2.3 Lukket eller åpen beholder
    • 2.4 Konsentrasjon av fordampede molekyler
    • 2.5 Trykk og overflateareal på væsken
  • 3 applikasjoner
    • 3.1 Fordampingskjøling
    • 3.2 Tørking av materialer
    • 3.3 Tørking av stoffer
  • 4 Eksempler
  • 5 Referanser

Hva er fordampning?

Kilde: Pixabay

Den består av kapasiteten eller egenskapen til molekylene som ligger på overflaten av en væske for å transformere seg til damp. Fra et termodynamisk synspunkt kreves energiabsorpsjon for at fordampning skal skje.

Fordampning er en prosess som oppstår i molekylene som ligger på nivået med den frie overflaten av væsken. Den energiske tilstanden til molekylene som utgjør væsken er viktig for at endringen fra væske til gassform skal skje.

Den kinetiske energien eller energien som er et produkt av bevegelsen til kroppens partikler, er maksimal i gassform.

Samholdskrefter

For at disse molekylene skal komme seg ut av væskefasen, må de øke sin kinetiske energi slik at de kan fordampe. Med økningen i kinetisk energi reduseres kohesjonskraften til molekylene nær væskeoverflaten..

Kohesjonskraften er en som utøver molekylær tiltrekning, noe som hjelper til å holde molekyler sammen. Fordampning krever et bidrag av energi levert av partiklene i det omkringliggende mediet for å redusere denne kraften..

Den omvendte fordampningsprosessen kalles kondens: molekylene som er i gassform går tilbake til væskefasen. Det oppstår når molekyler i gassform kolliderer med overflaten av væsken og blir fanget i væsken igjen.

Både fordampning, viskositet, overflatespenning, blant andre kjemiske egenskaper, er forskjellige for hver av væskene. Kjemisk fordampning er en prosess som vil avhenge av typen væske blant andre faktorer som er beskrevet i det følgende avsnitt.

Faktorer involvert i kjemisk fordampning

Det er mange faktorer som påvirker fordampningsprosessen, favoriserer eller hemmer denne prosessen. Dette er typen væske, temperaturen, tilstedeværelsen av luftstrømmer, fuktigheten, blant mange andre faktorer..

De væskens natur

Hver type væske vil ha sin egen sammenhengende eller attraktive kraft som eksisterer mellom molekylene som komponerer den. I oljete væsker slik som olje, forekommer fordampning generelt i mindre grad enn i de vandige væskene.

For eksempel er kohesjonskreftene i vann representert av hydrogenbindinger som er etablert mellom dets molekyler. H- og O-atomene som utgjør et vannmolekyl holdes sammen av polære kovalente bindinger.

Oksygen er mer elektronegativ enn hydrogen, noe som gjør det lettere for et vannmolekyl å hydrogenbinde seg med andre molekyler.

Temperatur

Temperatur er en faktor som påvirker den kinetiske energien til molekylene som danner væsker og gasser. Det er et minimum kinetisk energi som kreves for at molekylene skal rømme fra væskeoverflaten..

Ved lav temperatur er den delen av molekylene i væsken som har nok kinetisk energi til å fordampe, liten. Med andre ord, ved lav temperatur vil fordampningen av væsken være mindre; og derfor vil fordampningen gå tregere.

Snarere vil fordampningen øke når temperaturen øker. Med økende temperatur vil også andelen molekyler i væsken som tilegner seg den kinetiske energien som er nødvendig for å fordampe øke..

Lukket eller åpen beholder

Kjemisk fordampning vil være forskjellig avhengig av om beholderen der væsken befinner seg er lukket eller åpen utsatt for luft..

Hvis væsken er i en lukket beholder, går fordampningsmolekylene raskt tilbake til væsken; det vil si at de kondenserer når de kolliderer med en fysisk grense, for eksempel vegger eller et lokk.

En dynamisk likevekt etableres i denne lukkede beholderen mellom fordampningsprosessen som væsken gjennomgår med kondens..

Hvis beholderen er åpen, kan væsken fordampes kontinuerlig til og med i sin helhet, avhengig av tidspunktet for eksponering for luft. I en åpen beholder er det ingen mulighet for å opprette likevekt mellom fordampning og kondens.

Når beholderen er åpen, blir væsken utsatt for et miljø som letter diffusjonen av de fordampede molekylene. I tillegg fortrenger luftstrømmene de fordampede molekylene og erstatter dem med andre gasser (for det meste nitrogen og oksygen)..

Konsentrasjon av fordampede molekyler

Konsentrasjonen som eksisterer i gassfasen til fordampningsmolekylene er også avgjørende. Denne fordampningsprosessen vil avta når det er en høy konsentrasjon av fordampningsstoffet i luften eller miljøet..

Også når det er høy konsentrasjon av forskjellige fordampede stoffer i luften, reduseres fordampningshastigheten til andre stoffer..

Denne konsentrasjonen av fordampede stoffer forekommer hovedsakelig i de tilfeller der det ikke er tilstrekkelig luftresirkulering.

Væskens trykk og overflate

Hvis det er mindre trykk på molekylene på væskeoverflaten, vil fordampningen av disse molekylene være mer favorisert. Jo større overflateareal av væsken som er utsatt for luft, jo raskere fordampning vil skje..

applikasjoner

Fordampingskjøling

Det er allerede klart at bare molekylene i væsken som øker kinetisk energi, endrer væskefasen til den gassformige.. Samtidig er det en reduksjon i kinetisk energi med en reduksjon i temperaturen i de flytende molekylene som ikke unnslipper..

Væsken som fremdeles konserveres i denne fasen synker, den avkjøles. Denne prosessen kalles fordampningskjøling. Dette fenomenet forklarer hvorfor væsken uten å fordampe når den avkjøles kan absorbere varme fra omgivelsene som omgir den..

Som nevnt ovenfor, lar denne prosessen oss regulere kroppens kroppstemperatur. Denne fordampningskjølingsprosessen brukes også til kjøling av miljøer ved bruk av fordampningskjølere..

Tørking av materialer

-Industriell fordampning brukes til å tørke forskjellige materialer laget med stoff, papir, tre, blant andre..

-Fordampningsprosessen tjener også til å skille oppløste stoffer som salter, mineraler, blant andre oppløste stoffer fra flytende løsninger..

-Fordampning brukes til å tørke gjenstander, prøver.

-Tillater utvinning av mange stoffer eller kjemikalier.

Tørking av stoffer

Denne prosessen er viktig for tørking av stoffer i et stort antall biomedisinske laboratorier og forskningslaboratorier generelt..

Det er sentrifugale og roterende fordampere som brukes til å maksimere fjerning av løsemiddel fra flere stoffer samtidig. I disse innretningene eller spesialutstyret blir prøvene konsentrert og utsettes langsomt for vakuum for fordampningsprosessen..

Eksempler

-Et eksempel på kjemisk fordampning skjer i menneskekroppen når svetteprosessen skjer. Ved svetting fordamper svetten, kroppen har en tendens til å kjøle seg ned og det er en reduksjon i kroppstemperaturen.

Denne prosessen med fordampning av svette og påfølgende kjøling av kroppen, bidrar til reguleringen av kroppens temperatur..

-Tørking av klærne blir også utført takket være fordampningsprosessen. Klærne er lagt ut slik at luftstrømmen fortrenger de gassformige molekylene og dermed blir det mer fordampning. Miljøets temperatur eller varme og atmosfæretrykket påvirker også her..

-Ved produksjon av lyofiliserte produkter som lagres og selges tørt, som melkepulver, forekommer det blant annet medisiner, fordampning. Denne fordampningen utføres imidlertid under vakuum og ikke på grunn av en økning i temperaturen..

Andre eksempler.

Referanser

  1. Kjemi LibreTexts. (20. mai 2018). Fordampning og kondens. Gjenopprettet fra: chem.libretexts.org
  2. Jimenez, V. og Macarulla, J. (1984). Fysiologisk fysikkjemi. (6ta. ed). Madrid: Interamericana
  3. Whitten, K., Davis, R., Peck M. og Stanley, G. (2008). Kjemi. (8ava. ed). CENGAGE Læring: Mexico.
  4. Wikipedia. (2018). Fordampning. Gjenopprettet fra: https://en.wikipedia.org/wiki/Evaporation
  5. Fennel J. (2018). Hva er fordampning? - Definisjon og eksempler. Studere. Gjenopprettet fra: study.com
  6. Malesky, Mallory. (16. april 2018). Eksempler på fordampning og destillasjon. Vitenskapelig. Gjenopprettet fra: sciencing.com

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.