ХЕМИЈСКО ИСПАРАВАЊЕ: ОД ЧЕГА СЕ САСТОЈЕ, АПЛИКАЦИЈЕ И ПРИМЕРИ - ХЕМИЈА - 2025

Хемијска испаравања је процес којим молекули се одвајају од површине течности и полагањем гасовитом стању. То је процес који апсорбује енергију, и самим тим је ендотермичан. Молекули у близини површине течности повећавају своју кинетичку енергију да испаре.

Као резултат повећања енергије, интермолекуларне силе кохезије или привлачења између ових молекула слабе и прелазе из течне у гасну фазу. Како нема границе где се гасовити молекули окрећу да би поново продрли у течност, све се на крају потпуно испарава.

Видралта, са Викимедиа Цоммонс

За разлику од кључања, испаравање се може догодити на било којој температури пре него што течност прокључа. Та појава је разлог зашто се из шума могу видети водене паре које у додиру са хладним ваздухом кондензују микро капљице воде што им даје белу боју.

Кондензација је обрнути процес који може или не мора успоставити равнотежу са испаравањем које настаје у течности.

Постоје фактори који утичу на испаравање, као што су: брзина процеса или количина молекула које могу да испаре из течности; природа или врста течности; температура којој је течност изложена, или ако се налази у затвореном или отвореном контејнеру изложеном окружењу.

Други пример хемијског испаравања јавља се у нашем телу: када се знојимо, део течности у зноју испарава. Испаравање зноја оставља осећај хладноће у телу услед испаравања хлађењем.

Шта је испаравање?

Извор: Пикабаи

Састоји се од капацитета или својства молекула смештених на површини течности да се трансформишу у пару. Са термодинамичког становишта, за испаравање је потребна апсорпција енергије.

Испаравање је процес који се одвија у молекулама које се налазе на нивоу слободне површине течности. Енергетско стање молекула који чине течност је од суштинске важности за прелазак из течног у гасовито стање.

Кинетичка енергија или енергија која је производ кретања честица тела је максимална у гасовитом стању.

Кохезијске снаге

Да би се ови молекули извукли из течне фазе, морају повећати кинетичку енергију како би могли испаравати. Са порастом кинетичке енергије смањује се кохезиона сила молекула у близини течности.

Кохезијска сила је она која испољава молекуларну привлачност, која помаже да се молекули држе заједно. Испаравању је потребан допринос енергије коју дају честице околног медија да би смањиле ову силу.

Инверзни процес испаравања назива се кондензација: молекули који су у гасовитом стању враћају се у течну фазу. Долази до тога када се молекули у гасовитом стању сударају са површином течности и поново постану заробљени у течности.

И испаравање, вискозност, површинска напетост, између осталих хемијских својстава, различити су за сваку од течности. Хемијско испаравање је процес који ће зависити од врсте течности између осталих фактора који су детаљно описани у следећем одељку.

Чимбеници који учествују у хемијском испаравању

Бројни су фактори који утичу на процес испаравања, фаворизујући или инхибирајући овај процес. Међу многим другим факторима постоје врста течности, температура, присуство ваздушних струја, влага.

Тхе

Свака врста течности имаће своју кохезивну или привлачну силу која постоји између молекула који је сачињавају. У уљним течностима као што је уље, испаравање углавном долази у мањој мери него у воденим течностима.

На пример, у води су силе кохезије представљене водоничним везама које су успостављене између његових молекула. Х и О атоми који чине молекул воде су повезани поларним ковалентним везама.

Кисеоник је више електронегативан од водоника, што олакшава молекулу воде да се водоник везује са другим молекулама.

Температура

Температура је фактор који утиче на кинетичку енергију молекула који формирају течност и гасове. Потребна је минимална кинетичка енергија да молекули изађу са површине течности.

На ниској температури удео молекула у течности који има довољно кинетичке енергије да испарава је мали. То јест, при ниској температури испаравање течности ће бити мање; и према томе, испаравање ће бити спорије.

Уместо тога, испаравање ће се повећавати како температура расте. Са порастом температуре, повећат ће се и удио молекула у течности који добијају кинетичку енергију потребну за испаравање.

Затворени или отворени контејнер

Хемијско испаравање ће бити различито у зависности од тога да ли је спремник у коме се налази течност затворен или отворен изложен ваздуху.

Ако се течност налази у затвореном контејнеру, молекули који се испаравају брзо се враћају у течност; односно кондензују се када се сударају с физичком границом, попут зидова или поклопца.

Динамичка равнотежа се успоставља у овом затвореном спремнику између процеса испаравања кроз који течност пролази кроз кондензацију.

Ако је посуда отворена, течност може непрестано да испарава у целости, зависно од времена излагања ваздуху. У отвореном контејнеру не постоји могућност успостављања равнотеже између испаравања и кондензације.

Када је контејнер отворен, течност је изложена окружењу које олакшава дифузију испарених молекула. Даље, ваздушне струје истискују испарене молекуле, замењујући их другим гасовима (углавном азотом и кисеоником).

Концентрација испарених молекула

Концентрација која постоји у гасној фази молекула који испарава је такође пресудна. Овај процес испаравања ће се смањити када постоји велика концентрација испаравајуће материје у ваздуху или околини.

Такође када је у ваздуху висока концентрација различитих испарених материја, стопа испаравања било које друге супстанце опада.

Ова концентрација испарених материја јавља се углавном у оним случајевима у којима нема адекватне рециркулације ваздуха.

Притисак и површина течности

Ако је мањи притисак на молекуле на површини течности, испаравање ових молекула ће више погодовати. Што је већа површина површине течности изложене ваздуху, брже ће испаравање.

Апликације

Испаравања хлађење

Већ је јасно да само течни молекули који повећавају кинетичку енергију мењају своју течну фазу у гасовиту . Истовремено, у молекулама течности које не излазе, долази до смањења кинетичке енергије са падом температуре.

Температура течности која се још увек чува у овој фази опада, она се хлади; Овај процес се назива евапоративно хлађење. Овај феномен омогућава нам да објаснимо зашто течност без испаравања приликом хлађења може да апсорбује топлоту из околног окружења.

Као што је већ поменуто, овај процес омогућава нам да регулишемо телесну температуру у нашем телу. Такође овај поступак хлађења испаравањем користи се за хлађење околине употребом расхлађивача за испаравање.

Сушење материјала

-Упораба на индустријском нивоу користи се за сушење различитих материјала израђених од тканине, папира, дрвета, између осталог.

-Поступак испаравања такође служи за одвајање раствора као што су соли, минерали, између осталих раствора из течних раствора.

-Епорација се користи за сушење предмета, узорака.

-Омогућава опоравак многих супстанци или хемикалија.

Сушење супстанци

Овај процес је неопходан за сушење супстанци у великом броју биомедицинских и истраживачких лабораторија уопште.

Постоје центрифугални и ротациони испаривачи који се користе за максимално уклањање растварача из више супстанци одједном. У тим уређајима или специјалној опреми, узорци се концентришу и полако подвргавају вакууму процесу испаравања.

Примери

- Пример хемијског испаравања се дешава у људском телу када се догоди процес знојења. Приликом знојења зној испарава, тело има тенденцију да се охлади и долази до смањења телесне температуре.

Овај процес испаравања зноја и касније хлађење тела доприноси регулацији телесне температуре.

-Сушење одеће се такође врши захваљујући процесу испаравања воде. Одјећа је распоређена тако да струја ваздуха избацује гасовите молекуле и тако долази до већег испаравања. Температура или топлота околине и атмосферски притисак такође утичу овде.

-У производњи лиофилизираних производа који се складиште и продају суво, попут млека у праху, лекова, између осталог, долази и до испаравања. Међутим, ово испаравање се врши под вакуумом, а не због повећања температуре.

Остали примери.

Референце

1. Цхемистри ЛибреТектс. (20. маја 2018). Испаравање и кондензација Опоравак од: цхем.либретектс.орг
2. Јименез, В. и Мацарулла, Ј. (1984). Пхисиологицал Пхисицоцхемистри. (6 ^та. Ед.). Мадрид: Интерамерицана
3. Вхиттен, К., Давис, Р., Пецк М. и Станлеи, Г. (2008). Хемија. (8 ^ава. Ед). ЦЕНГАГЕ Учење: Мексико.
4. Википедиа. (2018). Испаравање. Опоравак од: хттпс://ен.википедиа.орг/вики/Евапоратион
5. Феннел Ј. (2018). Шта је испаравање? - Дефиниција и примери. Студи. Опоравак од: студи.цом
6. Малески, Маллори. (16. априла 2018.). Примери испаравања и дестилације. Сциацхинг. Опоравило од: сциацхинг.цом