Химическое испарение, в чем оно состоит, приложения и примеры



химическое испарение это процесс, при котором молекулы жидкости отделяются от ее поверхности и переходят в газообразное состояние. Это процесс, который поглощает энергию и, следовательно, является эндотермическим. Молекулы вблизи поверхности жидкости увеличивают свою кинетическую энергию для испарения.

В результате этого увеличения энергии силы когезии или межмолекулярного притяжения между этими молекулами ослабевают и уходят из жидкой фазы в газовую фазу. В отсутствие границы, где газообразные молекулы оживают и снова проникают в жидкость, все это в итоге полностью испаряется.

В отличие от кипения, испарение может происходить при любой температуре до того, как жидкость закипит. Это явление является причиной, по которой можно наблюдать выбросы водяных паров из лесов, которые при контакте с холодным воздухом конденсируют микро-капли воды, придавая им белый цвет..

Конденсация является обратным процессом, который может или не может установить равновесие с испарением, которое происходит в жидкости.

Существуют факторы, которые влияют на испарение, такие как: скорость процесса или количество молекул, которые могут испаряться из жидкости; природа или тип жидкости; температура, при которой жидкость подвергается воздействию, или если она находится в закрытом или открытом контейнере, подверженном воздействию окружающей среды.

Еще один пример химического испарения происходит в нашем организме: при потоотделении часть потовой жидкости испаряется. Испарение пота оставляет холодное ощущение в организме из-за испарения охлаждения.

индекс

  • 1 Из чего состоит испарение??
    • 1.1 Силы сцепления
  • 2 Факторы, связанные с химическим испарением
    • 2.1 Природа жидкости
    • 2.2 Температура
    • 2.3 Закрытый или открытый контейнер
    • 2.4 Концентрация испаренных молекул
    • 2.5 Давление и площадь поверхности жидкости
  • 3 Приложения
    • 3.1 Испарительное охлаждение
    • 3.2 Сушка материалов
    • 3.3 Сушка веществ
  • 4 примера
  • 5 ссылок

Из чего состоит испарение??

Он состоит из способности или свойства молекул, расположенных на поверхности жидкости, превращаться в пар. С термодинамической точки зрения поглощение энергии требуется для того, чтобы произошло испарение.

Испарение - это процесс, который происходит в молекулах, которые расположены на уровне свободной поверхности жидкости. Энергетическое состояние молекул, составляющих жидкость, является фундаментальным для перехода из жидкого в газообразное состояние..

Кинетическая энергия или энергия, которая является продуктом движения частиц тела, максимальна в газообразном состоянии.

Силы сцепления

Чтобы эти молекулы вышли из жидкой фазы, они должны увеличить свою кинетическую энергию, чтобы они могли испариться. С увеличением кинетической энергии сила сцепления молекул вблизи поверхности жидкости уменьшается.

Сила сцепления - это то, что оказывает молекулярное притяжение, которое помогает удерживать молекулы вместе. Испарение требует вклада энергии, которая обеспечивается частицами окружающей среды, чтобы уменьшить упомянутую силу.

Обратный процесс испарения называется конденсацией: молекулы, находящиеся в газообразном состоянии, возвращаются в жидкую фазу. Это происходит, когда молекулы в газообразном состоянии сталкиваются с поверхностью жидкости и снова оказываются в ловушке в жидкости.

Как испарение, так и вязкость, поверхностное натяжение, среди прочих химических свойств, различны для каждой из жидкостей. Химическое испарение - это процесс, который зависит от типа жидкости и других факторов, которые подробно описаны в следующем разделе..

Факторы, участвующие в химическом испарении

Существует множество факторов, которые влияют на процесс испарения, способствуя или препятствуя этому процессу. Этот тип жидкости, температура, наличие воздушных потоков, влажность окружающей среды, среди многих других факторов.

природа жидкости

У каждого типа жидкости будет своя сила сцепления или притяжения, которая существует между молекулами, которые ее составляют. В маслянистых жидкостях, таких как масло, испарение обычно происходит в меньшей пропорции, чем в этих водных жидкостях..

Например, в воде силы когезии представлены водородными мостиками, которые установлены между их молекулами. Атомы H и O, составляющие молекулу воды, удерживаются вместе полярными ковалентными связями.

Кислород является более электроотрицательным, чем водород, что облегчает для молекулы воды установление водородных связей с другими молекулами.

Температура

Температура является фактором, который влияет на кинетическую энергию молекул, которые образуют жидкости и газы. Для выхода молекул с поверхности жидкости требуется минимальная кинетическая энергия..

При низкой температуре доля молекул жидкости, которые обладают достаточной кинетической энергией для испарения, мала. То есть, при низкой температуре испарение, которое дает жидкость, будет меньше; и, следовательно, испарение будет медленнее.

Напротив, испарение будет увеличиваться с повышением температуры. С повышением температуры также будет увеличиваться доля молекул жидкости, которые приобретают кинетическую энергию, необходимую для испарения.

Закрытый или открытый контейнер

Химическое испарение будет различным в зависимости от того, закрыт ли контейнер, в котором находится жидкость, или открыт для воздуха..

Если жидкость находится в закрытом контейнере, молекулы, которые испаряются, быстро возвращаются в жидкость; то есть они конденсируются при столкновении с физической границей, такой как стены или крышка.

В этом закрытом сосуде устанавливается динамическое равновесие между процессом испарения, которому подвергается жидкость, и процессом конденсации..

Если контейнер открыт, жидкость может непрерывно испаряться даже до ее общего количества в зависимости от времени пребывания на воздухе. В открытом контейнере нет возможности установить баланс между испарением и конденсацией..

Когда контейнер открыт, жидкость подвергается воздействию окружающей среды, которая способствует диффузии испаренных молекул. Кроме того, воздушные потоки вытесняют испаренные молекулы, заменяя их другими газами (в основном азотом и кислородом)..

Концентрация испаренных молекул

Концентрация, которая существует в газовой фазе испаряющихся молекул, также является определяющей. Этот процесс испарения будет уменьшаться при высокой концентрации испаряющегося вещества в воздухе или окружающей среде..

Также, когда в воздухе присутствует высокая концентрация различных испаряемых веществ, скорость испарения любого другого вещества уменьшается.

Такая концентрация испаряемых веществ возникает в основном в тех случаях, когда отсутствует адекватная рециркуляция воздуха..

Давление и площадь поверхности жидкости

Если на поверхности жидкости оказывается меньше давления, испарение этих молекул будет более благоприятным. Чем шире площадь открытой поверхности жидкости для воздуха, тем быстрее произойдет испарение.

приложений

Испарительное охлаждение

Уже ясно, что только молекулы жидкости, которые увеличивают свою кинетическую энергию, изменяют свою жидкую фазу на газовую фазу.. Одновременно в молекулах жидкости, которые не уходят, происходит уменьшение кинетической энергии с понижением температуры..

Температура жидкости, которая все еще сохраняется в этой фазе, понижается, охлаждается; Этот процесс называется испарительным охлаждением. Это явление позволяет объяснить, почему жидкость, не испаряющаяся при охлаждении, может поглощать тепло из окружающей среды.

Как уже упоминалось выше, этот процесс позволяет регулировать температуру тела нашего тела. Этот процесс испарительного охлаждения также используется для охлаждения сред за счет использования испарительных охладителей..

Сушка материалов

-Испарение на промышленном уровне используется для сушки различных материалов, сделанных из ткани, бумаги, дерева и других..

-Процесс испарения также служит для разделения растворенных веществ, таких как соли, минералы, среди других растворов жидких растворов..

-Испарение используется для сушки предметов, образцов.

-Позволяет восстанавливать многие химические вещества или продукты.

Сушка веществ

Этот процесс необходим для сушки веществ в большом количестве биомедицинских и исследовательских лабораторий в целом..

Существуют центробежные и роторные испарители, которые используются для максимального удаления растворителей нескольких веществ одновременно. В этих устройствах или специальном оборудовании концентрируются образцы, которые медленно подвергаются вакууму до процесса испарения..

примеров

-Пример химического испарения происходит в организме человека, когда представлен процесс потоотделения. Потоотделение испаряется, тело имеет тенденцию к охлаждению и наблюдается снижение температуры тела.

Этот процесс испарения пота и последующего охлаждения тела способствует регуляции температуры тела.

-Сушка белья также осуществляется благодаря процессу испарения воды. Одежда уложена так, что воздушный поток вытесняет газообразные молекулы и, таким образом, происходит большее испарение. Также влияет здесь температура или тепло окружающей среды и атмосферное давление.

-При производстве лиофилизированных продуктов, которые хранятся и продаются в сухом виде, таких как сухое молоко, лекарственные средства, среди прочего, также происходит испарение. Однако это испарение происходит в вакууме, а не при повышении температуры..

Другие примеры.

ссылки

  1. Химия LibreTexts. (20 мая 2018 г.) Испарение и конденсация. Получено от: chem.libretexts.org
  2. Хименес В. и Макарулла Дж. (1984). Физиологическая Физикохимия. (6та. ред). Мадрид: Межамериканское
  3. Уиттен К., Дэвис Р., Пек М. и Стэнли Г. (2008). Химия. (8AVA. ред). CENGAGE Обучение: Мексика.
  4. Wikipedia. (2018). Испарение. Получено с: https://en.wikipedia.org/wiki/Evaporation
  5. Фенхель Дж. (2018). Что такое испарение? - Определение и примеры. Исследование. Получено с: study.com
  6. Малский, Мэллори. (16 апреля 2018 г.) Примеры испарения и дистилляции. Sciencing. Получено от: sciencing.com