Претварање у пару је процес претварања хемикалију течно или чврсто у гасовито стање или паре држави. Остали термини који се користе за описивање истог процеса су испаравање, дестилација и сублимација.
Једна супстанца се често може одвојити од друге хлапљењем, а затим се може обновити кондензацијом паре.
Супстанца се може брже испарити или загревањем за повећање притиска паре или уклањањем паре помоћу инертног тока гаса или вакуум пумпе.
Поступци грејања укључују испаравање воде, живе или арсенског трихлорида ради одвајања ових материја од ометајућих елемената.
Хемијске реакције се понекад користе за производњу испарљивих продуката као при ослобађању угљен-диоксида из карбоната, амонијак по Кјелдахловој методи за одређивање азота и сумпор-диоксида при одређивању сумпора у челику.
Методе испарљивости обично карактеришу велика једноставност и лакоћа рада, осим када су потребне високе температуре или материјали високо отпорни на корозију (Лоуис Гордон, 2014).
Испарљивост притиска паре
Знајући да је температура кључања воде 100 ° Ц, да ли сте се икада запитали зашто киша испарава?
Да ли је 100 ° Ц? Ако је тако, зашто се не угријем? Да ли сте се икад запитали шта даје карактеристичну арому алкохолу, сирћету, дрву или пластици? (Парни притисак, СФ)
Одговорна за све ово је својство познато под називом притисак паре, који је притисак који врши пара у равнотежи са чврстом или течном фазом исте супстанце.
Такође, парцијални притисак материје у атмосфери на чврсту или течну (Анне Марие Хелменстине, 2014).
Притисак паре је мерило тенденције материје да се пребаци у гасовито или паро стање, односно мерило испарљивости супстанци.
Како се притисак паре повећава, то је већи капацитет течности или чврсте супстанце да испари, па је тако хлапљив.
Притисак паре ће се повећавати са температуром. Температура при којој је притисак паре на површини течности једнак притиску који врши околина назива се тачка кључања течности (Енцицлопӕдиа Британница, 2017).
Притисак паре зависиће од раствора раствореног у раствору (то је својствено својство). На површини раствора (интерфејс ваздух-гас) већина површних молекула тежи да испари, размењујући се међу фазама и стварајући притисак паре.
Присуство раствора смањује број молекула растварача на интерфејсу, смањујући притисак паре.
Слика 1: смањење притиска паре код раствореног раствора.
Промена парног притиска може се израчунати помоћу Раоултовог закона за нехлапљиве растворе који је дат помоћу:
Где је Кс2 молни део растварача. Ако помножимо обје стране једначине са П °, остаје:
Замјена (1) у (3) је:
(4)
Ово је варијација притиска паре када се раствара растварач (Јим Цларк, 2017).
Гравиметријска анализа
Гравиметријска анализа је класа лабораторијских техника које се користе за одређивање масе или концентрације неке супстанце мерењем промене масе.
Хемикалија коју покушавамо квантификовати понекад се назива и аналит. Могли бисмо користити гравиметријску анализу да одговоримо на питања као што су:
- Колика је концентрација аналита у раствору?
- Колико је чист наш узорак? Узорак овде може бити чврст или у раствору.
Постоје две уобичајене врсте гравиметријске анализе. Обе укључују промену фазе аналита да би се одвојила од остатка смеше, што је резултирало променом масе.
Једна од тих метода је падавинска гравиметрија, али она која нас заиста занима је хлапна гравиметрија.
Испарљива гравиметрија заснива се на термичком или хемијском разградњи узорка и мерењу настале промене његове масе.
Алтернативно, можемо ухватити и извагати испарљиви производ распадања. Будући да је пуштање испарљивих врста суштински део ових метода, колективно их сврставамо у методе хлапне гравиметријске анализе (Харвеи, 2016).
Проблеми с гравиметријском анализом једноставно су проблеми стехиометрије са неколико додатних корака.
Да бисмо извршили било који стехиометријски прорачун, потребни су нам коефицијенти уравнотежене хемијске једначине.
На пример, ако је узорак садржи баријум хлорид дихидрат (БАЦИ 2 Х 2 О) нечистоће, количина нечистоћа се може добити загревањем узорка да испари воду.
Разлика у маси између оригиналног узорка и загрејаног узорка ће нам, у грамима, дати количину воде која садржи баријум хлорид.
Једноставним стехиометријским прорачуном биће добијена количина нечистоће у узорку (Кхан, 2009).
Фракционом дестилацијом
Фракционирана дестилација је процес којим се компоненте течне смеше раздвајају на различите делове (назване фракције) према њиховим различитим тачкама кључања.
Разлика у испаривости једињења у смеши игра фундаменталну улогу у њиховом одвајању.
Фракцијска дестилација се користи за прочишћавање хемикалија и за одвајање смеша ради добијања њихових компонената. Користи се као лабораторијска техника и у индустрији, где је процес од великог комерцијалног значаја.
Паре из кипућег раствора прелазе се кроз високу колону, која се зове фракциона колона.
Ступац је набијен пластичним или стакленим перлама за побољшање одвајања пружајући већу површину за кондензацију и испаравање.
Слика 2: постављање за фракциону дестилацију у лабораторији.
Температура колоне се постепено смањује дуж њене дужине. Компоненте са већом тачком кључања кондензују се на колони и враћају се у раствор.
Компоненте са нижим тачкама кључања (волатилније) пролазе кроз колону и прикупљају се близу врха.
Теоретски, постојање више куглица или тањира побољшава одвајање, али додавање плоча такође повећава време и енергију потребну за довршавање дестилације (Хелменстине, 2016).
Референце
- Анне Марие Хелменстине. (2014., 16. маја). Дефиниција притиска паре. Опоравак од тхинкцо.цом.
- Енцицлопӕдиа Британница. (2017, 10. фебруара). Притисак паре. Опоравак од британница.цом.
- Харвеи, Д. (2016, 25. марта). Гламетрија испарљивости. Опоравак од цхем.либретектс.
- Хелменстине, АМ (2016, 8. новембар). Дефиниција и примери фракцијске дестилације. Опоравак од тхинкцо.цом.
- Јим Цларк, ИЛ (2017, 3. марта). Раоултов закон. Опоравак од цхем.либретектс.
- Кхан, С. (2009, 27. августа). Увод у гравиметријску анализу: Испарљива гравиметрија. Опоравак од кханацадеми.
- Лоуис Гордон, РВ (2014). Опоравак од аццесссциенце.цом.
- Притисак паре. (СФ). Опоравак од цхем.пурдуе.еду.