Podíl:
Chemické odpařování v tom, co tvoří, aplikace a příklady
chemické odpařování je proces, kterým jsou molekuly kapaliny odděleny od jejího povrchu a jdou do plynného stavu. Je to proces, který absorbuje energii, a proto je endotermní. Molekuly blízko povrchu kapaliny zvyšují jejich kinetickou energii, aby se vypařily.
V důsledku tohoto zvýšení energie zesilují síly soudržnosti nebo intermolekulární přitažlivosti mezi těmito molekulami a unikají z kapalné fáze do plynné fáze. V nepřítomnosti hranic, kde se plynné molekuly oživují, aby znovu pronikly kapalinou, to všechno skončí úplně odpařením.
Na rozdíl od varu se může odpařování provádět při jakékoliv teplotě před tím, než kapalina vře. Tento jev je důvodem, proč je vidět, že z lesů vyzařují vodní páry, které při styku se studeným vzduchem kondenzují mikro kapičky vody, což jim dává bílou barvu..
Kondenzace je reverzní proces, který může nebo nemusí vytvořit rovnováhu s odpařováním, ke kterému dochází v kapalině.
Existují faktory, které ovlivňují odpařování, například: rychlost procesu nebo počet molekul, které se mohou z kapaliny vypařit; druh nebo typ kapaliny; teplota, při které je kapalina vystavena, nebo je-li v uzavřené nebo otevřené nádobě vystavené prostředí.
Dalším příkladem chemického odpařování dochází v našem těle: při pocení se část potné kapaliny vypařuje. Odpařování potu zanechává v organismu chladný pocit v důsledku odpařování.
Index
- 1 Co je to odpařování??
- 1.1 Kohezní síly
- 2 Faktory podílející se na chemickém odpařování
- 2.1 Povaha kapaliny
- 2.2 Teplota
- 2.3 Uzavřený nebo otevřený kontejner
- 2.4 Koncentrace odpařených molekul
- 2.5 Tlak a povrch kapaliny
- 3 Aplikace
- 3.1 Odpařovací chlazení
- 3.2 Sušení materiálů
- 3.3 Sušení látek
- 4 Příklady
- 5 Odkazy
Z čeho se skládá odpařování??
Skládá se z schopnosti nebo vlastností molekul, které se nacházejí na povrchu kapaliny a transformují se na páru. Z termodynamického hlediska je pro odpařování nutná absorpce energie.
Odpařování je proces, ke kterému dochází v molekulách, které jsou umístěny na úrovni volného povrchu kapaliny. Energetický stav molekul, které tvoří kapalinu, má zásadní význam pro změnu z kapalného do plynného stavu.
Kinetická energie nebo energie, která je výsledkem pohybu částic těla, je maximální v plynném stavu.
Kohezní síly
Aby tyto molekuly vystoupily z kapalné fáze, musí zvýšit svou kinetickou energii, aby se mohly odpařit. Se vzrůstem kinetické energie se kohezní síla molekul v blízkosti povrchu kapaliny zmenšuje.
Síla soudržnosti je ta, která vyvíjí molekulární přitažlivost, která pomáhá udržet molekuly dohromady. Odpařování vyžaduje podíl energie, kterou poskytují částice okolního média ke snížení uvedené síly.
Opačný proces odpařování se nazývá kondenzace: molekuly, které jsou v plynném stavu, se vracejí do kapalné fáze. K tomu dochází, když se molekuly v plynném stavu srazí s povrchem kapaliny a znovu se zachytí v kapalině.
Jak odpařování, tak viskozita, povrchové napětí, mezi jinými chemickými vlastnostmi, se liší pro každou z kapalin. Chemické odpařování je proces, který závisí na typu kapaliny mezi dalšími faktory, které jsou podrobně popsány v následující části.
Faktory podílející se na chemickém odpařování
Proces odpařování ovlivňuje mnoho faktorů, které tento proces podporují nebo inhibují. Tento typ kapaliny, teplota, přítomnost vzdušných proudů, vlhkost prostředí, mezi mnoho dalších faktorů.
povahy kapaliny
Každý typ kapaliny bude mít svou vlastní sílu soudržnosti nebo přitažlivosti, která existuje mezi molekulami, které ji tvoří. V olejovitých kapalinách, jako je olej, se odpařování obecně vyskytuje v menším poměru než v těchto vodných kapalinách.
Například ve vodě jsou kohezní síly reprezentovány vodíkovými můstky, které jsou vytvořeny mezi jejich molekulami. Atomy H a O, které tvoří molekulu vody, jsou drženy pohromadě polárními kovalentními vazbami.
Kyslík je více elektronegativní než vodík, což usnadňuje molekule vody vytvořit vodíkové vazby s jinými molekulami.
Teplota
Teplota je faktor, který ovlivňuje kinetickou energii molekul, které tvoří kapaliny a plyny. Existuje minimální kinetická energie potřebná pro to, aby molekuly unikly z povrchu kapaliny.
Při nízké teplotě je část molekul kapaliny, které mají dostatečnou kinetickou energii, aby se mohly odpařit, malá. To znamená, že při nízké teplotě bude odpařování, které kapalina představuje, menší; a proto bude odpařování pomalejší.
Naproti tomu se zvyšující se výpar zvyšuje. Se zvýšením teploty se také zvýší podíl molekul kapaliny, které získávají kinetickou energii nezbytnou k vypařování.
Uzavřený nebo otevřený kontejner
Chemické odpařování se bude lišit v závislosti na tom, zda je nádoba, ve které je kapalina umístěna, uzavřena nebo otevřena vystavena vzduchu.
Pokud je kapalina v uzavřené nádobě, molekuly, které se vypařují, se rychle vrátí do kapaliny; to znamená, že kondenzují při srážce s fyzickým okrajem, jako jsou stěny nebo víko.
Dynamická rovnováha je ustavena v této uzavřené nádobě mezi procesem odpařování že kapalina podstoupí to s kondenzací.
Pokud je nádoba otevřená, kapalina může být nepřetržitě odpařována až do svého celkového množství v závislosti na době vystavení vzduchu. V otevřené nádobě není žádná možnost, aby byla stanovena rovnováha mezi odpařováním a kondenzací.
Když je nádoba otevřená, kapalina je vystavena prostředí, které usnadňuje difúzi odpařených molekul. Vzduchové proudy navíc vytlačují odpařené molekuly, které je nahrazují jinými plyny (většinou dusíkem a kyslíkem).
Koncentrace odpařených molekul
Koncentrace, která existuje v plynné fázi molekul, které se vypařují, je také určující. Tento proces odpařování se sníží, pokud je ve vzduchu nebo v prostředí vysoká koncentrace odpařované látky.
Také při vysoké koncentraci různých odpařovaných látek ve vzduchu klesá rychlost odpařování jakékoli jiné látky.
K této koncentraci odpařených látek dochází zejména v případech, kdy není dostatečná recirkulace vzduchu.
Tlak a povrch kapaliny
Pokud je na molekule povrchu kapaliny menší tlak, odpařování těchto molekul bude výhodnější. Čím širší je plocha odkrytého povrchu kapaliny do vzduchu, tím rychleji dochází k odpařování.
Aplikace
Odpařovací chlazení
Je již jasné, že pouze kapalné molekuly, které zvyšují svou kinetickou energii, mění svou kapalnou fázi na plynnou fázi. Současně v molekulách kapaliny, které neunikají, dochází ke snížení kinetické energie s poklesem teploty.
Teplota kapaliny, která je v této fázi stále zachována, klesá, ochlazuje; Tento proces se nazývá odpařovací chlazení. Tento jev umožňuje vysvětlit, proč se kapalina bez vypařování při chlazení může absorbovat teplo z okolního prostředí.
Jak je uvedeno výše, tento proces umožňuje regulovat tělesnou teplotu našeho těla. Tento proces odpařování se také používá pro chlazení prostředí pomocí odpařovacích chladičů.
Sušení materiálů
-Odpařování na průmyslové úrovni se používá mimo jiné k sušení různých materiálů vyrobených z tkaniny, papíru, dřeva.
-Proces odpařování také slouží k oddělení rozpuštěných látek, jako jsou soli, minerály, mezi jinými rozpuštěnými kapalnými roztoky.
-Odpařování se používá k sušení předmětů, vzorků.
-Umožňuje využití mnoha chemických látek nebo produktů.
Sušení látek
Tento proces je nezbytný pro sušení látek ve velkém počtu biomedicínských a výzkumných laboratoří obecně.
Tam jsou odstředivé a rotační odparky, které jsou používány maximalizovat eliminaci rozpouštědel několika látek současně. V těchto zařízeních nebo speciálních zařízeních jsou koncentrovány vzorky, které jsou pomalu vystaveny vakuu procesu odpařování.
Příklady
-Příklad chemického odpařování se vyskytuje v lidském těle, když je prezentován proces pocení. Pocení se vypařuje, tělo má tendenci se ochladit a dochází ke snížení tělesné teploty.
Tento proces odpařování potu a následné chlazení těla přispívá k regulaci tělesné teploty.
-Sušení prádla se provádí také díky procesu odpařování vody. Oblečení je uloženo tak, že proud vzduchu vytlačuje plynné molekuly a tím dochází k většímu odpařování. Také zde ovlivňuje teplotu nebo teplo prostředí a atmosférický tlak.
-Při výrobě lyofilizovaných produktů, které jsou skladovány a prodávány v suchu, jako je sušené mléko, dochází také k odpařování léčiv. Toto odpařování se však provádí ve vakuu a ne zvýšením teploty.
Další příklady.
Odkazy
- Chemie LibreTexts. (20. května 2018). Odpařování a kondenzace. Zdroj: chem.libretexts.org
- Jimenez, V. a Macarulla, J. (1984). Fyziologická fyzikální chemie. (6)ta. ed). Madrid: Interamericana
- Whitten, K., Davis, R., Peck M. a Stanley, G. (2008). Chemie (8)ava. ed). CENGAGE Učení: Mexiko.
- Wikipedia. (2018). Odpařování Zdroj: https://en.wikipedia.org/wiki/Evaporation
- Fennel J. (2018). Co je to odpařování? - Definice a příklady. Studie. Zdroj: study.com
- Malesky, Mallory. (16. dubna 2018). Příklady odpařování a destilace. Sciencing. Zdroj: sciencing.com