Kemisk evaporation i vad den består av, applikationer och exempel



den kemisk avdunstning är processen genom vilken molekylerna av en vätska separeras från dess yta och går till gasformigt tillstånd. Det är en process som absorberar energi, och är därför endoterm. Molekyler nära vätskans yta ökar sin kinetiska energi för att indunstas.

Som ett resultat av denna ökning av energi försvagar de sammanhållna krafterna eller intermolekylär attraktion mellan dessa molekyler och fly från vätskefasen till gasfasen. I avsaknad av en gräns där de gasformiga molekylerna återupplivar för att tränga in i vätskan igen, slutar allt detta upp att indunstas fullständigt.

Till skillnad från kokning kan avdunstning ske vid vilken temperatur som helst innan vätskan kokar. Detta fenomen är anledningen till att det kan ses från vattnet från skogarna, som när de kommer i kontakt med kall luft kondenserar mikrodroppar med vatten vilket ger dem en vit färg.

Kondensation är en omvänd process som eventuellt inte kan skapa en jämvikt med förångningen som uppstår i vätskan.

Det finns faktorer som påverkar indunstning, såsom: processens hastighet eller antalet molekyler som kan avdunsta från en vätska; Vätskans art eller typ Temperaturen vid vilken vätskan exponeras, eller om den är i en sluten eller öppen behållare utsatt för miljön.

Ett annat exempel på kemisk avdunstning sker i kroppen: Vid svettning avdunstar en del av svettvätskan. Avdunstningen av svett lämnar en kall känsla i organismen på grund av förångningskylning.

index

  • 1 Vad består avdunstningen av??
    • 1.1 Sammanhållningskrafter
  • 2 Faktorer som är inblandade i kemisk indunstning
    • 2.1 Vätskans natur
    • 2.2 Temperaturen
    • 2.3 Stängd eller öppen behållare
    • 2.4 Koncentration av förångade molekyler
    • 2.5 Tryck och flytande yta
  • 3 applikationer
    • 3.1 Förångningskylning
    • 3.2 Torkning av material
    • 3.3 Torkning av ämnen
  • 4 exempel
  • 5 referenser

Vad består avdunstningen av??

Det består av kapaciteten eller egenskapen hos molekyler som ligger på ytan av en vätska för att omvandlas till ånga. Ur termodynamisk synvinkel krävs energiabsorption för att avdunstning ska ske.

Avdunstning är en process som uppstår i molekyler som ligger i nivå med den fria ytan av vätskan. Det energiska tillståndet hos molekylerna som utgör vätskan är grundläggande för förändringen från vätskan till gasformen.

Den kinetiska energin eller energin som är produkten av rörelsen av partiklarna i en kropp är maximal i gasformigt tillstånd.

Sammanhållningskrafter

För att dessa molekyler ska komma ur vätskefasen måste de öka sin kinetiska energi så att de kan avdunsta. Med ökningen av den kinetiska energin minskar molekylens kohesiva kraft nära vätskans yta.

Sammanhållningskraften är den som utövar molekylär attraktion, vilket hjälper till att hålla molekylerna ihop. Avdunstning kräver ett bidrag av energi som tillhandahålls av partiklarna i det omgivande mediet för att minska kraften.

Den omvända förångningsförfarandet kallas kondens: molekylerna som är i gasform återgår till vätskefasen. Det uppstår när molekyler i ett gasformigt tillstånd kolliderar med vätskans yta och blir fastna igen i vätskan.

Både förångningen, som viskositeten, ytspänningen, bland andra kemiska egenskaper, är olika för var och en av vätskorna. Kemisk evaporation är en process som beror på typen av vätska bland andra faktorer som beskrivs i följande avsnitt.

Faktorer som är involverade i kemisk avdunstning

Det finns många faktorer som påverkar förångningsprocessen, gynnar eller hämmar denna process. Denna typ av vätska, temperatur, närvaron av luftströmmar, miljöfuktighet, bland många andra faktorer.

den vätskans natur

Varje typ av vätska kommer att ha sin egen kraft av sammanhållning eller attraktion som existerar mellan molekylerna som komponerar den. I oljevätskor, såsom olja, uppträder förångning i allmänhet i en mindre andel än i de vattenhaltiga vätskorna.

I vatten representeras sammanhängningskrafterna av vätebroar som etableras mellan deras molekyler. H- och O-atomen som utgör en vattenmolekyl hålls samman av polära kovalenta bindningar.

Syre är mer elektronegativ än väte, vilket gör det lättare för en vattenmolekyl att etablera vätebindningar med andra molekyler.

Temperaturen

Temperaturen är en faktor som påverkar den kinetiska energin hos molekylerna som bildar vätskor och gaser. Det krävs en minimal kinetisk energi för att molekylerna ska kunna fly från vätskans yta.

Vid en låg temperatur är den del av molekylerna i vätskan som har tillräcklig kinetisk energi så att de kan avdunsta små. Det vill säga att vid låg temperatur kommer den avdunstning som vätskan presenterar att vara mindre; och därför kommer avdunstningen att vara långsammare.

Tvärtom kommer förångningen att öka när temperaturen ökar. Med ökningen av temperaturen ökar också andelen molekyler i vätskan som förvärvar den kinetiska energi som krävs för att avdunsta.

Stängd eller öppen behållare

Den kemiska indunstningen kommer att vara annorlunda beroende på om behållaren där vätskan är belägen är stängd eller öppen exponerad för luften.

Om vätskan är i en sluten behållare återvänder de molekyler som avdunstar snabbt till vätskan; det vill säga, de kondenserar när de kolliderar med en fysisk gräns, såsom väggar eller lock.

En dynamisk jämvikt etableras i det slutna kärlet mellan förångningsförfarandet att vätskan genomgår den med kondensationen.

Om behållaren är öppen kan vätskan kontinuerligt indunstas till dess totala beroende på tiden för exponering för luft. I en öppen behållare finns det ingen möjlighet att balansera mellan förångning och kondensering.

När behållaren är öppen utsätts vätskan för en miljö som underlättar diffusionen av de indunstade molekylerna. Dessutom förskjuter luftströmmarna de förångade molekylerna som ersätter dem med andra gaser (främst kväve och syre).

Koncentration av förångade molekyler

Koncentrationen som existerar i gasfasen hos molekylerna som avdunstar bestämmer också. Denna förångningsprocess kommer att minska när det finns en hög koncentration av den förångande substansen i luften eller miljön.

Även när det finns en hög koncentration av olika förångade ämnen i luften minskar indunstningshastigheten för något annat ämne.

Denna koncentration av förångade ämnen uppträder huvudsakligen i de fall där det inte finns tillräcklig återcirkulation av luft.

Vätskans tryck och ytarea

Om det finns mindre tryck på molekylerna på vätskans yta kommer avdunstningen av dessa molekyler att gynnas mer. Ju bredare arean av vätskans exponerade yta är mot luften, desto snabbare avdunstning kommer att uppstå.

tillämpningar

Förångningskylning

Det är redan klart att endast de flytande molekylerna som ökar sin kinetiska energi ändrar sin vätskefas till gasfasen. Samtidigt, i vätskemolekylerna som inte flyr, är det en minskning av kinetisk energi med en minskning av temperaturen.

Vätskans temperatur som fortfarande bevaras i denna fas faller ner, svalnar; Denna process kallas förångande kylning. Detta fenomen kan förklara varför vätskan utan förångning vid kylning kan absorbera värme från omgivningen.

Som nämnts ovan tillåter denna process att reglera kroppstemperaturen hos vår kropp. Denna förångande kylningsprocess används också för kylning av miljöer genom användning av förångande kylare.

Torkning av material

-Förångningen på industriell nivå används för torkning av olika material gjorda bland annat av tyg, papper, trä.

-Förångningsförfarandet tjänar också till att separera lösta ämnen, såsom salter, mineraler, bland annat lösningsmedel av flytande lösningar.

-Avdunstning används för att torka föremål, prov.

-Tillåter återvinning av många kemiska ämnen eller produkter.

Torkning av ämnen

Denna process är nödvändig för torkning av ämnen i ett stort antal biomedicinska och forskningslaboratorier i allmänhet.

Det finns centrifugal- och rotationsindunstare som används för att maximera eliminering av lösningsmedel av flera ämnen samtidigt. I dessa anordningar eller specialutrustning koncentreras de prov som sakta utsätts för vakuum till förångningsprocessen.

exempel

-Ett exempel på kemisk avdunstning sker i människokroppen när svettningsprocessen presenteras. Svettning avdunstar, kroppen tenderar att svalna och det finns en minskning av kroppstemperaturen.

Denna fördjupning av svett och efterföljande kroppskylning bidrar till reglering av kroppstemperatur.

-Torkningen av kläder görs också tack vare processen med vattenavdunstning. Kläderna läggs så att luftströmmen förskjuter gasformiga molekyler och därmed finns det mer avdunstning. Här påverkar även temperaturen eller värmen av miljön och atmosfärstrycket.

-Vid framställning av lyofiliserade produkter som lagras och säljs torr, såsom mjölkpulver, läkemedel, bland annat uppstår förångning. Emellertid görs denna avdunstning under vakuum och inte genom en temperaturökning.

Andra exempel.

referenser

  1. Kemi LibreTexts. (20 maj 2018). Avdunstning och kondensation. Hämtad från: chem.libretexts.org
  2. Jimenez, V. och Macarulla, J. (1984). Fysiologisk fysikekemi (6ta. ed). Madrid: Interamericana
  3. Whitten, K., Davis, R., Peck M. och Stanley, G. (2008). Kemi. (8ava. ed). CENGAGE Lärande: Mexiko.
  4. Wikipedia. (2018). Avdunstning. Hämtad från: https://en.wikipedia.org/wiki/Evaporation
  5. Fennikel J. (2018). Vad är förångning? - Definition och exempel. Study. Hämtad från: study.com
  6. Malesky, Mallory. (16 april 2018). Exempel på förångning och destillation. Sciencing. Hämtad från: sciencing.com