Keemiline aurustamine, mida see koosneb, rakendused ja näited

The keemiline aurustamine on protsess, mille käigus vedeliku molekulid eraldatakse selle pinnast ja lähevad gaasilisse olekusse. See on protsess, mis neelab energiat ja on seega endotermiline. Vedeliku pinna lähedal olevad molekulid suurendavad nende kineetilist energiat aurustumiseks.

Selle energia suurenemise tulemusena nõrgenevad nende molekulide vahelised ühtekuuluvus- või intermolekulaarsed atraktsioonid ja pääsevad vedelast faasist gaasifaasi. Piiri puudumisel, kus gaasilised molekulid taaselustavad vedelikku, kõik see aurustub täielikult.

Erinevalt keemisest võib aurustamine toimuda mis tahes temperatuuril enne vedeliku keemist. See nähtus on põhjus, miks võib näha metsa veeauru eraldumist, mis külma õhuga kokkupuutel kondenseerib vee tilgad, andes neile valge värvi.

Kondensatsioon on vastupidine protsess, mis võib või ei pruugi saavutada tasakaalu vedelikus tekkiva aurustumisega.

Aurustumist mõjutavad tegurid, näiteks: protsessi kiirus või vedelikust aurustuvate molekulide arv; vedeliku laad või tüüp; temperatuur, milles vedelik kokku puutub, või kui see on suletud või avatud keskkonnas avatud mahutis.

Veel üks näide keemilisest aurustumisest toimub meie kehas: higistamisel aurustub osa higi vedelikust. Higi aurustamine jätab organismis aurustumise jahutamise tõttu külma tunde.

Indeks

• 1 Mida koosneb aurustamine??
  • 1.1 Ühtekuuluvusjõud
• 2 Kemikaali aurustamisega seotud tegurid
  • 2.1 Vedeliku olemus
  • 2.2 Temperatuur
  • 2.3 Suletud või avatud konteiner
  • 2.4 Aurustunud molekulide kontsentratsioon
  • 2.5 Rõhu ja vedeliku pindala
• 3 Rakendused
  • 3.1 Aurustumine
  • 3.2 Materjalide kuivatamine
  • 3.3 Ainete kuivatamine
• 4 Näited
• 5 Viited

Mida tähendab aurustamine??

See koosneb vedeliku pinnal paiknevatest molekulidest, mis on muundatud auruks. Termodünaamilisest vaatenurgast on aurustumiseks vajalik energia neeldumine.

Aurustamine on protsess, mis esineb molekulides, mis asuvad vedeliku vaba pinna tasemel. Vedelikku moodustavate molekulide energeetiline seisund on oluline vedelikust gaasilisele olekule üleminekuks.

Kineetiline energia või energia, mis on kehaosakeste liikumise tulemus, on maksimaalne gaasilises olekus.

Ühtekuuluvusjõud

Et need molekulid vedelast faasist välja tulla, peavad nad suurendama oma kineetilist energiat, et nad saaksid aurustuda. Kineetilise energia suurenemisega väheneb vedeliku pinna lähedal olevate molekulide ühtekuuluv jõud.

Ühtekuuluvusjõud on see, mis avaldab molekulaarset atraktsiooni, mis aitab molekule kokku hoida. Aurustamine nõuab energiat, mida ümbritseva keskkonna osakesed pakuvad nimetatud jõu vähendamiseks.

Aurustumise vastupidist protsessi nimetatakse kondensatsiooniks: gaasilises olekus olevad molekulid pöörduvad tagasi vedelasse faasi. See tekib siis, kui gaasilises olekus olevad molekulid kokku puutuvad vedeliku pinnaga ja jäävad uuesti vedelikku kinni.

Nii aurustamine, kui viskoossus, on muude keemiliste omaduste hulgas pindpinevus iga vedeliku puhul erinev. Keemiline aurustamine on protsess, mis sõltub vedeliku tüübist muude tegurite hulgas, mida on kirjeldatud järgmises osas.

Kemikaali aurustamisega seotud tegurid

Aurustumise protsessi mõjutavad mitmed tegurid, mis soodustavad või pärsivad seda protsessi. Seda tüüpi vedelik, temperatuur, õhuvoolude olemasolu, keskkonna niiskus, paljude teiste tegurite hulgas.

The vedeliku olemus

Igal vedeliku tüübil on oma ühtekuuluvus- või ligitõmbejõud, mis on selle moodustavate molekulide vahel. Õline vedelik, nagu õli, toimub aurustumine tavaliselt väiksemas osas kui nendes vesilahustes.

Näiteks vees esindavad ühtekuuluvusjõud nende molekulide vahel moodustatud vesinik sillad. H-ja O-aatomid, mis moodustavad veemolekuli, hoitakse koos polaarsete kovalentsete sidemetega.

Hapnik on rohkem elektronegatiivne kui vesinik, mis muudab veemolekuli jaoks lihtsamaks vesiniksidemete loomise teiste molekulidega.

Temperatuur

Temperatuur on tegur, mis mõjutab vedelikke ja gaase moodustavate molekulide kineetilist energiat. On olemas minimaalne kineetiline energia, mis on vajalik selleks, et molekulid pääseksid vedeliku pinnalt välja.

Madalal temperatuuril on vedeliku molekulide osa, millel on piisav kineetiline energia, et nad saaksid aurustuda, väike. See tähendab, et madalal temperatuuril on vedeliku aurustamine väiksem; ja seetõttu on aurustamine aeglasem.

Vastupidi, aurustumine suureneb, kui temperatuur tõuseb. Temperatuuri tõusuga suureneb ka vedeliku molekulide osakaal, mis omandab aurustumiseks vajaliku kineetilise energia.

Suletud või avatud konteiner

Keemiline aurustamine erineb sõltuvalt sellest, kas mahuti, kuhu vedelik asub, on suletud või avatud õhu käes.

Kui vedelik on suletud konteineris, pöörduvad kiiresti vedelikku aurustuvad molekulid tagasi; see tähendab, et nad kondenseeruvad, kui nad puutuvad kokku füüsilise piiriga, nagu seinad või kaas.

Selles suletud anumas on dünaamiline tasakaal aurustamisprotsessi vahel, et vedelik läbib kondensatsiooniprotsessi..

Kui mahuti on avatud, võib vedelikku pidevalt aurustada isegi kuni selle koguni sõltuvalt kokkupuute ajast õhuga. Avatud mahutis ei ole võimalik saavutada aurustumise ja kondensatsiooni vahelist tasakaalu.

Kui mahuti on avatud, puutub vedelik kokku keskkonda, mis hõlbustab aurustunud molekulide difusiooni. Lisaks asendavad õhuvoolud aurustatud molekule, mis asendavad neid teiste gaasidega (enamasti lämmastik ja hapnik)..

Aurustunud molekulide kontsentratsioon

Samuti määrab kontsentratsioon, mis on aurustuvate molekulide gaasilises faasis. See aurustamisprotsess väheneb, kui aurustava aine kontsentratsioon õhus või keskkonnas on kõrge.

Ka siis, kui õhus on suur hulk erinevaid aurustunud aineid, väheneb teiste ainete aurustumiskiirus.

See aurustunud ainete kontsentratsioon esineb peamiselt juhtudel, kus õhu piisav ringlus ei ole.

Vedeliku rõhk ja pindala

Kui vedeliku pinna molekulidele avaldub vähem survet, siis eelistatakse nende molekulide aurustumist. Mida laiem on õhu avatud vedeliku pind, kiirem aurustamine toimub.

Rakendused

Aurustumine

On juba selge, et ainult vedelad molekulid, mis suurendavad nende kineetilist energiat, muudavad oma vedelat faasi gaasifaasiks. Samal ajal on vedeliku molekulides, mis ei pääse, väheneb kineetiline energia, mille temperatuur väheneb..

Selles faasis veel säilinud vedeliku temperatuur langeb, jahutab; Seda protsessi nimetatakse aurustamiseks. See nähtus võimaldab selgitada, miks vedelik ilma jahutamisel aurustub, võib ümbritsevast keskkonnast soojust absorbeerida.

Nagu eespool mainitud, võimaldab see protsess reguleerida keha kehatemperatuuri. Seda aurustamisjahutusprotsessi kasutatakse ka keskkonna jahutamiseks kütuseaurude jahutite abil.

Materjalide kuivatamine

-Tööstuslikul tasemel aurustumist kasutatakse muu hulgas kangast, paberist, puidust valmistatud erinevate materjalide kuivatamiseks.

-Aurustumisprotsess on mõeldud ka lahuste, näiteks soolade, mineraalide, lahutamiseks teiste vedelate lahuste lahustitena.

-Aurustumist kasutatakse objektide, proovide kuivatamiseks.

-Võimaldab paljude keemiliste ainete või toodete taaskasutamist.

Ainete kuivatamine

See protsess on oluline ainete kuivatamiseks paljudes biomeditsiini- ja uurimislaborites üldiselt.

On tsentrifugaal- ja rootoraurustid, mida kasutatakse mitme aine lahustite maksimaalse kõrvaldamise maksimeerimiseks samal ajal. Nendes seadmetes või spetsiaalsetes seadmetes kontsentreeritakse proovid, mis allutatakse aeglaselt vaakumis aurustamisprotsessile.

Näited

-Näide keemilisest aurustumisest toimub inimkehas, kui esitatakse higistamine. Higistamine aurustub, keha kipub jahtuma ja kehatemperatuur väheneb.

See higi ja järgneva keha jahutamise aurustamise protsess aitab kaasa kehatemperatuuri reguleerimisele.

-Rõivaste kuivatamine toimub ka vee aurustumisprotsessi tõttu. Riided pannakse nii, et õhuvool liigutab gaasilised molekulid välja ja seega on rohkem aurustumist. Samuti mõjutab see keskkonna temperatuuri või soojust ja atmosfäärirõhku.

-Kuivatatud lüofiliseeritud toodete, näiteks piimapulbri, ravimite tootmisel esineb muu hulgas ka aurustumist. Kuid see aurustamine toimub vaakumis ja mitte temperatuuri tõusus.

Muud näited.

Viited

1. Keemia LibreTexts. (20. mai 2018). Aurustamine ja kondensatsioon. Välja otsitud andmebaasist: chem.libretexts.org
2. Jimenez, V. ja Macarulla, J. (1984). Füsioloogiline füüsikokeemia. (6)^ta. ed). Madrid: Interamericana
3. Whitten, K., Davis, R., Peck M. ja Stanley, G. (2008). Keemia (8)^ava. ed). CENGAGE Learning: Mehhiko.
4. Wikipedia. (2018). Aurustamine Välja otsitud: https://et.wikipedia.org/wiki/Evaporation
5. Fennel J. (2018). Mis on aurustamine? - Mõiste ja näited. Uuring. Välja otsitud: study.com
6. Malesky, Mallory. (16. aprill 2018). Aurustumise ja destilleerimise näited. Science. Välja otsitud andmebaasist: sciencing.com