Kémiai párolgás az alkalmazásban és példákban

az kémiai elpárologtatás az a folyamat, amellyel a folyadék molekulái elválaszthatók a felületétől és a gázállapotba kerülnek. Ez egy olyan folyamat, amely elnyeli az energiát, és ezért endoterm. A folyadék felszínéhez közeli molekulák kinetikus energiájukat elpárologtatják.

Az energianövekedés eredményeként a molekulák közötti kohéziós vagy intermolekuláris vonzódás erők gyengülnek és a folyadékfázisból a gázfázisba menekülnek. Egy olyan határ hiányában, ahol a gáznemű molekulák újraélesztik a folyadékot, mindez teljesen elpárolog.

A forrásponttól eltérően az elpárolgás bármilyen hőmérsékleten történhet, mielőtt a folyadék forrna. Ez a jelenség az oka annak, hogy láthatóvá válik az erdőkből származó vízgőzök, amelyek hideg levegővel való érintkezéskor vízcseppeket kondenzálnak fehér színnel..

A páralecsapódás fordított folyamat, amely egyensúlyt alakít ki vagy nem képes a folyadékban bekövetkező párolgással.

Vannak olyan tényezők, amelyek befolyásolják a párolgást, például: a folyamat sebessége vagy a folyadékból elpárologtatható molekulák száma; a folyadék jellege vagy típusa; a hőmérséklet, amelyen a folyadék ki van téve, vagy ha zárt vagy nyitott tartályban van a környezetnek kitéve.

Egy másik példa a kémiai elpárolgásra a testünkben: izzadáskor a verejtékfolyadék egy része elpárolog. Az izzadás elpárologtatása hideg érzést kelt a szervezetben a párolgási hűtés miatt.

index

• 1 Mit tartalmaz a párolgás??
  • 1.1 Kohéziós erők
• 2 A kémiai bepárlással kapcsolatos tényezők
  • 2.1 A folyadék jellege
  • 2.2 A hőmérséklet
  • 2.3 Zárt vagy nyitott tartály
  • 2.4 Az elpárolgott molekulák koncentrációja
  • 2.5 Nyomás és folyadék felület
• 3 Alkalmazások
  • 3.1 Párolgási hűtés
  • 3.2 Anyagok szárítása
  • 3.3 Az anyagok szárítása
• 4 Példák
• 5 Referenciák

Mit tartalmaz a párolgás??

A folyadék felszínén található molekulák gőzökké való átalakulásának képessége vagy tulajdonsága. Termodinamikai szempontból az elpárolgáshoz szükséges energiaelnyelés szükséges.

A párolgás olyan folyamat, amely olyan molekulákban fordul elő, amelyek a folyadék szabad felületének szintjén találhatók. A folyadékot képező molekulák energetikai állapota alapvetően fontos a folyadékról a gázállapotra való váltáshoz.

A kinetikus energia vagy energia, amely a test részecskék mozgásának eredménye, a gázállapotban maximális.

Kohéziós erők

Ahhoz, hogy ezek a molekulák kijussanak a folyadékfázisból, meg kell növelniük a kinetikus energiát, hogy el tudjanak párologni. A kinetikus energia növekedésével a folyadék felszínén lévő molekulák kohéziós ereje csökken.

A kohézió ereje az, amely molekuláris vonzerőt hordoz, ami segít megőrizni a molekulákat. A párologtatás energiát tesz szükségessé, amelyet a környező közeg részecskéi biztosítanak az erő csökkentésére.

A párolgás fordított folyamatát kondenzációnak nevezik: a gázállapotban lévő molekulák visszatérnek a folyadékfázisba. Ez akkor fordul elő, ha a gázállapotú állapotban lévő molekulák ütköznek a folyadék felszínével és újra csapdába kerülnek a folyadékban.

Mind a párolgás, mind a viszkozitás, a felületi feszültség, más kémiai tulajdonságok között, minden folyadék esetében eltérő. A kémiai elpárologtatás olyan folyamat, amely a folyadék típusától függ, többek között a következő részben részletezett tényezők közül.

A kémiai bepárlással kapcsolatos tényezők

Számos tényező befolyásolja a párolgási folyamatot, előnyben részesíti vagy gátolja ezt a folyamatot. Ez a fajta folyadék, hőmérséklet, légáramok jelenléte, környezeti páratartalom, sok más tényező között.

az a folyadék jellege

A folyadékok minden típusa saját kohéziós erővel vagy vonzerejével rendelkezik, amely az összetevő molekulák között létezik. Olajos folyadékokban, például olajban a párolgás általában kisebb arányban fordul elő, mint a vizes folyadékokban.

Például a vízben a kohéziós erőket a molekuláik között létrejövő hidrogénhidak képviselik. A vízmolekulát alkotó H és O atomokat poláros kovalens kötések tárolják.

Az oxigén sokkal elektronegatívabb, mint a hidrogén, ami megkönnyíti a vízmolekulák hidrogénkötéseinek kialakulását más molekulákkal.

A hőmérséklet

A hőmérséklet olyan tényező, amely befolyásolja a folyadékokat és gázokat képező molekulák kinetikai energiáját. Van egy minimális kinetikus energia, ami ahhoz szükséges, hogy a molekulák el tudjanak menekülni a folyadék felszínéről.

Alacsony hőmérsékleten a folyadék molekulák olyan része, amely elegendő kinetikus energiával rendelkezik, így elpárologhat. Ez azt jelenti, hogy alacsony hőmérsékleten a folyadék elpárologtatása kisebb lesz; és ezért a párolgás lassabb lesz.

Éppen ellenkezőleg, a párolgás növekedni fog a hőmérséklet emelkedésével. A hőmérséklet növekedésével a folyadék molekuláinak aránya is megnő, amely megszerzi a párologtatáshoz szükséges kinetikus energiát.

Zárt vagy nyitott tartály

A kémiai párolgás eltérő lesz attól függően, hogy a tartály, ahol a folyadék található, zárt vagy nyitott levegőnek van kitéve.

Ha a folyadék zárt tartályban van, a molekulák gyorsan elpárolognak a folyadékba; azaz a fizikai határokkal, például falakkal vagy fedéllel ütközéskor kondenzálódnak.

A zárt edényben a párolgási folyamat között dinamikus egyensúly van kialakítva, hogy a folyadék a kondenzációval megy végbe.

Ha a tartály nyitva van, akkor a folyadék a levegő expozíció idejétől függően folyamatosan elpárologhat. Egy nyitott tartályban nincs lehetőség a párolgás és a páralecsapódás közötti egyensúly kialakítására.

Amikor a tartály nyitva van, a folyadék olyan környezetbe kerül, amely megkönnyíti a bepárolt molekulák diffúzióját. Ezen túlmenően a légáramok kiszorítják a párologtatott molekulákat, amelyek helyettesítik őket más gázokkal (elsősorban nitrogénnel és oxigénnel)..

Elpárolgott molekulák koncentrációja

Meghatározható a koncentráció, amely az elpárologtató molekulák gázfázisában van. Ez a párolgási folyamat csökken, ha a párologtató anyag magas koncentrációja van a levegőben vagy a környezetben.

Szintén, ha a levegőben különböző koncentrált anyagok koncentrációja magas, a többi anyag elpárolgási sebessége csökken.

Ez az elpárologtatott anyagok koncentrációja főleg azokban az esetekben fordul elő, ahol nincs megfelelő levegő keringetés.

A folyadék nyomása és felülete

Ha kisebb a nyomás a folyadék felszínének molekuláira, akkor ezeknek a molekuláknak a bepárlása előnyösebb lesz. Minél szélesebb a levegőnek kitett folyadékfelület területe, annál gyorsabb a párolgás.

alkalmazások

Párolgási hűtés

Nyilvánvaló, hogy csak a kinetikus energiát növelő folyékony molekulák megváltoztatják folyadékfázisukat a gázfázissá. Ezzel párhuzamosan a folyadék molekuláiban, amelyek nem szöknek meg, csökken a kinetikus energia a hőmérséklet csökkenésével..

Az ebben a fázisban még megmaradt folyadék hőmérséklete leereszkedik, lehűl; Ezt a folyamatot elpárologtató hűtésnek nevezik. Ez a jelenség lehetővé teszi, hogy megmagyarázzuk, miért nem folyik el a folyadék a hűtés közben a környező környezet hőjét.

Mint már említettük, ez a folyamat lehetővé teszi testünk testhőmérsékletének szabályozását. Ezt a párologtató hűtési folyamatot a környezet hűtésére is használják párologtató hűtők használatával.

Anyagok szárítása

-Az ipari szinten elpárologtatás különböző anyagból készült anyagok, papír, fa és egyéb anyagok szárítására szolgál.

-Az elpárologtatás folyamata az oldott anyagok, például sók, ásványi anyagok, valamint a folyékony oldatok más oldatai közötti elválasztására is szolgál.

-Az elpárologtatás tárgyakat, mintákat szárít.

-Lehetővé teszi számos kémiai anyag vagy termék visszanyerését.

Anyagok szárítása

Ez az eljárás alapvető fontosságú az anyagok nagyszámú biomedicinális és kutató laboratóriumban való száradásához.

Vannak centrifugális és rotációs bepárlók, amelyek egyidejűleg több anyag oldószerének kiküszöbölésére szolgálnak. Ezekben az eszközökben vagy speciális berendezésekben koncentráljuk azokat a mintákat, amelyeket lassan vákuumnak vetünk alá a párolgási folyamat során.

Példák

-Egy példa a kémiai bepárlásra az emberi testben, amikor az izzadás folyamata látható. Az izzadás elpárolog, a test hajlamos lehűlni és csökken a testhőmérséklet.

Ez az izzadás és az azt követő testhűtés elpárologtatása hozzájárul a testhőmérséklet szabályozásához.

-A ruhadarabok szárítása a víz elpárolgásának folyamatának köszönhető. A ruhákat úgy helyezik el, hogy a légáram a gázhalmazállapotú molekulákat kiszorítsa, és így több párolgás lép fel. Itt is befolyásolja a környezet hőmérsékletét vagy hőt, valamint a légköri nyomást.

-Szárazon tárolt és értékesített liofilizált termékek, például tejpor, gyógyszerek előállítása során többek között a párolgás is előfordul. Ezt a bepárlást azonban vákuumban, nem pedig a hőmérséklet növekedésével végezzük.

Egyéb példák.

referenciák

1. Kémia LibreTexts. (2018. május 20.). Párolgás és kondenzáció. Lap forrása: chem.libretexts.org
2. Jimenez, V. és Macarulla, J. (1984). Fiziológiai fizikai-kémia. (6^ta. ed). Madrid: Interamericana
3. Whitten, K., Davis, R., Peck M. és Stanley, G. (2008). Kémia. (8^Ava. ed). CENGAGE Learning: Mexikó.
4. Wikipedia. (2018). Párolgás. A lap eredeti címe: https://en.wikipedia.org/wiki/Evaporation
5. Fennel J. (2018). Mi az a párolgás? - Meghatározás és példák. Tanulmány. Visszaváltva: study.com
6. Malesky, Mallory. (2018. április 16.). Példák az elpárologtatásra és a lepárlásra. Sciencing. A lap eredeti címe: sciencing.com