KEMISK FORDAMPNING: HVAD DET BESTÅR AF, ANVENDELSER OG EKSEMPLER - KEMI - 2025

Den kemiske fordampning er den proces, hvor molekyler adskilles fra en flydende overflade og passerer den gasformige tilstand. Det er en proces, der absorberer energi, og derfor er den endotermisk. Molekylerne nær væskeoverfladen øger deres kinetiske energi til at fordampe.

Som et resultat af denne stigning i energi svækkes de intermolekylære samhørighedskræfter eller tiltrækning mellem disse molekyler og slipper ud fra væskefasen til gasfasen. Da der ikke er nogen grænse, hvor de gasformige molekyler drejer sig for at trænge igennem væsken igen, ender dette med at fordampe fuldstændigt.

Vidralta, fra Wikimedia Commons

I modsætning til kogning kan fordampning forekomme ved enhver temperatur, før væsken koger. Dette fænomen er derefter grunden til, at der kan ses vanddampe, der stammer fra skoven, som kondenserer mikro dråber vand, når de kommer i kontakt med kold luft, hvilket giver dem en hvid farve.

Kondensation er en omvendt proces, der muligvis eller måske ikke skaber en ligevægt med fordampningen, der forekommer i væsken.

Der er faktorer, der påvirker fordampning, såsom: hastigheden af ​​processen eller mængden af ​​molekyler, der kan fordampe fra en væske; væskens art eller type temperaturen, som væsken udsættes for, eller hvis den er i en lukket eller åben beholder udsat for miljøet.

Et andet eksempel på kemisk fordampning forekommer i vores krop: når vi sveder, fordamper en del af væsken i sveden. Fordampning af sved efterlader en følelse af kulde i kroppen på grund af fordampningskøling.

Hvad er fordampning?

Kilde: Pixabay

Det består af molekylernes kapacitet eller egenskab placeret på overfladen af ​​en væske til at omdanne til damp. Fra et termodynamisk synspunkt kræves energiabsorption for at fordampning kan finde sted.

Fordampning er en proces, der forekommer i molekylerne, der er placeret i niveauet for den frie overflade af væsken. Den energiske tilstand af molekylerne, der udgør væsken, er grundlæggende for, at skiftet fra væsken til den gasformige tilstand finder sted.

Den kinetiske energi eller energi, der er resultatet af bevægelsen af ​​partiklerne i et legeme, er maksimal i gasform.

Samhørighedskræfter

For at disse molekyler skal komme ud af den flydende fase, skal de øge deres kinetiske energi, så de kan fordampe. Med stigningen i kinetisk energi falder molekylernes kohesionskraft nær væskeoverfladen.

Samhørighedskraften er en, der udøver molekylær tiltrækning, hvilket hjælper med at holde molekyler sammen. Fordampning kræver et bidrag af energi leveret af partiklerne i det omgivende medium for at reducere denne kraft.

Den omvendte fordampningsproces kaldes kondensation: molekylerne, der er i gasformig tilstand, vender tilbage til den flydende fase. Det opstår, når molekyler i gasformig tilstand kolliderer med væskeoverfladen og igen bliver fanget i væsken.

Både fordampning, viskositet, overfladespænding, blandt andre kemiske egenskaber, er forskellige for hver af væskerne. Kemisk fordampning er en proces, der afhænger af væsketypen blandt andre faktorer, der er beskrevet i næste afsnit.

Faktorer involveret i kemisk fordampning

Der er adskillige faktorer, der påvirker fordampningsprocessen, som favoriserer eller hæmmer denne proces. Der er typen af ​​væske, temperaturen, tilstedeværelsen af ​​luftstrømme, fugtigheden blandt mange andre faktorer.

Det

Hver type væske har sin egen sammenhængende eller attraktive kraft, der findes mellem molekylerne, der sammensætter den. I olieagtige væsker såsom olie forekommer fordampning generelt i mindre grad end i de vandige væsker.

F.eks. Er vand i samhørighedskræfterne repræsenteret af de hydrogenbindinger, der er etableret mellem dets molekyler. H- og O-atomerne, der udgør et vandmolekyle, holdes sammen af ​​polære kovalente bindinger.

Oxygen er mere elektronegativ end brint, hvilket gør det lettere for et vandmolekyle at binde hydrogen med andre molekyler.

Temperatur

Temperatur er en faktor, der påvirker den kinetiske energi i molekylerne, der danner væsker og gasser. Der er en minimum kinetisk energi, der kræves for at molekyler slipper ud fra væskeoverfladen.

Ved lav temperatur er den del af molekylerne i væsken, der har nok kinetisk energi til at fordampe, lille. Det vil sige, at fordampningen af ​​væsken ved lav temperatur er mindre; og derfor vil fordampningen være langsommere.

Derimod vil fordampningen stige, når temperaturen stiger. Med stigende temperatur stiger også andelen af ​​molekyler i væsken, der erhverver den kinetiske energi, der er nødvendig for at fordampe.

Lukket eller åben beholder

Kemisk fordampning vil være forskellig afhængigt af om beholderen, hvor væsken befinder sig, er lukket eller åben eksponeret for luft.

Hvis væsken er i en lukket beholder, vender de fordampende molekyler hurtigt tilbage til væsken; det vil sige, de kondenserer, når de kolliderer med en fysisk grænse, såsom vægge eller et låg.

En dynamisk ligevægt etableres i denne lukkede beholder mellem fordampningsprocessen, som væsken gennemgår med kondensvand.

Hvis beholderen er åben, kan væsken fordampes kontinuerligt, selv i sin helhed, afhængigt af tidspunktet for eksponering for luft. I en åben beholder er der ingen mulighed for at skabe en balance mellem fordampning og kondensation.

Når beholderen er åben, udsættes væsken for et miljø, der letter diffusionen af ​​de fordampede molekyler. Derudover fortrænger luftstrømmene de fordampede molekyler og erstatter dem med andre gasser (for det meste nitrogen og ilt).

Koncentration af fordampede molekyler

Koncentrationen, der findes i gasfasen af ​​de fordampende molekyler, er også afgørende. Denne fordampningsproces falder, når der er en høj koncentration af det fordampende stof i luften eller miljøet.

Også når der er en høj koncentration af forskellige fordampede stoffer i luften, formindskes fordampningshastigheden for ethvert andet stof.

Denne koncentration af fordampede stoffer forekommer hovedsageligt i de tilfælde, hvor der ikke er tilstrækkelig recirkulation af luft.

Væskets tryk og overfladeareal

Hvis der er mindre tryk på molekylerne på væskeoverfladen, vil fordampningen af ​​disse molekyler blive mere foretrukket. Jo bredere overfladearealet af væsken udsættes for luft, desto hurtigere fordampning vil ske.

Applikationer

Fordampningskøling

Det er allerede klart, at kun de flydende molekyler, der øger deres kinetiske energi, ændrer deres flydende fase til den gasformige . Samtidig er der i væskens molekyler, der ikke slipper ud, et fald i kinetisk energi med et fald i temperaturen.

Temperaturen på væsken, der stadig er konserveret i denne fase, falder, den afkøles; Denne proces kaldes fordampningskøling. Dette fænomen forklarer, hvorfor væsken uden at fordampe, når den afkøles, kan absorbere varme fra det omgivende miljø.

Som nævnt ovenfor giver denne proces os mulighed for at regulere vores krops kropstemperatur. Også denne fordampningskøleproces anvendes til afkøling af miljøer ved hjælp af fordampningskøler.

Materialer tørring

-Fordampning på industrielt niveau anvendes til tørring af forskellige materialer fremstillet med blandt andet klud, papir, træ.

-Fordampningsprocessen tjener også til at adskille opløste stoffer såsom salte, mineraler, blandt andre opløste stoffer fra flydende opløsninger.

-Fordampning bruges til at tørre genstande, prøver.

-Giver mulighed for nyttiggørelse af mange stoffer eller kemikalier.

Tørring af stoffer

Denne proces er essentiel til tørring af stoffer i et stort antal biomedicinske laboratorier og forskningslaboratorier generelt.

Der er centrifugale og roterende fordampere, der bruges til at maksimere fjernelse af opløsningsmiddel fra flere stoffer på én gang. I disse apparater eller specielt udstyr koncentreres prøverne og underkastes langsomt et vakuum for fordampningsprocessen.

eksempler

-Et eksempel på kemisk fordampning forekommer i den menneskelige krop, når svedeprocessen finder sted. Ved sved fordamper sved, kroppen har en tendens til at køle ned, og der er et fald i kropstemperaturen.

Denne proces med fordampning af sved og efterfølgende kropskøling bidrager til reguleringen af ​​kroppens temperatur.

-Tørring af tøj udføres også takket være processen med vandfordampning. Tøjet er lagt ud, så luftstrømmen fortrænger de gasformige molekyler, og der er derfor mere fordampning. Miljøets temperatur eller varme og atmosfæretrykket påvirker også her.

-Produktion af frysetørrede produkter, der opbevares og sælges tørt, såsom pulvermælk, blandt andet medicin forekommer fordampning. Denne fordampning udføres imidlertid under vakuum og ikke på grund af en stigning i temperaturen.

Andre eksempler.

Referencer

1. Kemi LibreTexts. (20. maj 2018). Fordampning og kondens. Gendannes fra: chem.libretexts.org
2. Jimenez, V. og Macarulla, J. (1984). Fysiologisk fysisk kemi. (6 ^ta. Udg.). Madrid: Interamericana
3. Whitten, K., Davis, R., Peck M. og Stanley, G. (2008). Kemi. (8 ^ava. Udg.). CENGAGE Learning: Mexico.
4. Wikipedia. (2018). Fordampning. Gendannes fra:
5. Fennel J. (2018). Hvad er fordampning? - Definition & eksempler. Undersøgelse. Gendannes fra: study.com
6. Malesky, Mallory. (16. april 2018). Eksempler på fordampning og destillation. Sciencing. Gendannes fra: sciencing.com