Oluşumunda kimyasal buharlaşma, uygulamalar ve örnekler



kimyasal buharlaşma bir sıvının moleküllerinin yüzeyinden ayrıldığı ve gaz halini aldığı süreçtir. Enerjiyi emen bir işlemdir ve bu nedenle endotermiktir. Sıvının yüzeyine yakın moleküller, buharlaşmaları için kinetik enerjilerini arttırır..

Enerjideki bu artışın bir sonucu olarak, bu moleküller arasındaki birleşme veya moleküller arası çekim kuvvetleri zayıflar ve sıvı fazdan gaz fazına kaçar. Gaz moleküllerinin tekrar sıvıya nüfuz etmesi için canlandığı bir sınır yoksa, tüm bunlar tamamen buharlaşmaya başlar.

Kaynamanın aksine, sıvı kaynamadan önce buharlaşma herhangi bir sıcaklıkta gerçekleşebilir. Bu fenomen, ormanlardan gelen su buharı yayan, soğuk hava ile temas ettiğinde, beyaz bir renk veren mikro damlacıkları sıkıştıran görülebilir olmasının nedenidir..

Yoğuşma, sıvıda meydana gelen buharlaşma ile bir denge kurabilen veya kurmayabilen ters bir işlemdir..

Buharlaşmayı etkileyen faktörler vardır, örneğin: işlemin hızı veya bir sıvıdan buharlaşabilen moleküllerin sayısı; sıvının doğası veya türü; sıvının maruz kaldığı sıcaklık veya çevreye maruz kalan kapalı veya açık bir kapta ise.

Diğer bir kimyasal buharlaşma örneği vücudumuzda meydana gelir: terleme sırasında ter sıvısının bir kısmı buharlaşır. Terin buharlaşması, buharlaşma soğutması nedeniyle organizmada soğuk bir his bırakır..

indeks

  • 1 Buharlaşma nelerden oluşur??
    • 1.1 Yapışma kuvvetleri
  • 2 Kimyasal buharlaşmaya katılan faktörler
    • 2.1 Sıvının yapısı
    • 2.2 Sıcaklık
    • 2.3 Kapalı veya açık konteyner
    • 2.4 Buharlaştırılmış moleküllerin konsantrasyonu
    • 2.5 Basınç ve sıvı yüzey alanı
  • 3 Uygulamalar
    • 3.1 Buharlaşma soğutma
    • 3.2 Malzemelerin kurutulması
    • 3.3 Maddelerin kurutulması
  • 4 Örnek
  • 5 Kaynakça

Buharlaşma nelerden oluşur??

Bir sıvının yüzeyinde bulunan ve buhara dönüşecek moleküllerin kapasitesinden veya özelliklerinden oluşur. Termodinamik açıdan, buharlaşmanın gerçekleşmesi için enerji emilimi gereklidir..

Buharlaşma, sıvının serbest yüzeyi seviyesinde bulunan moleküllerde meydana gelen bir işlemdir. Sıvıyı oluşturan moleküllerin enerjisel durumu, sıvıdan gaz haline geçiş için temeldir..

Bir vücuttaki parçacıkların hareketinin ürünü olan kinetik enerji veya enerji, gaz halinde maksimumdur.

Uyum kuvvetleri

Bu moleküllerin sıvı fazdan çıkması için buharlaşmaları için kinetik enerjilerini arttırmaları gerekir. Kinetik enerjinin artmasıyla, moleküllerin sıvının yüzeyine yakın yapışma kuvvetleri azalır..

Yapışma kuvveti, molekülleri bir arada tutmaya yardımcı olan moleküler çekiciliği uygulayan kuvvettir. Buharlaşma, söz konusu kuvveti azaltmak için çevresindeki ortamın parçacıkları tarafından sağlanan enerjinin bir katkısını gerektirir..

Ters buharlaşma işlemine yoğunlaşma denir: gaz halindeki moleküller sıvı faza döner. Gaz halindeki moleküller sıvının yüzeyiyle çarpıştığında ve tekrar sıvı içinde sıkışıp kaldığında oluşur..

Her iki buharlaşma, viskozite olarak, yüzey gerilimi, diğer kimyasal özelliklerin yanı sıra, her bir sıvı için farklıdır. Kimyasal buharlaşma, aşağıdaki bölümde ayrıntılı olarak açıklanan diğer faktörlerin yanı sıra, sıvı tipine bağlı bir işlemdir..

Kimyasal buharlaşmaya katılan faktörler

Buharlaşma sürecini etkileyen, bu süreci destekleyen veya engelleyen çok sayıda faktör vardır. Bu tip sıvı, sıcaklık, hava akımlarının varlığı, çevresel nem, diğer birçok faktörün yanı sıra.

sıvının yapısı

Her bir sıvı tipi, onu oluşturan moleküller arasında var olan kendi bağlılık veya çekim gücüne sahip olacaktır. Yağ gibi yağlı sıvılarda, buharlaşma genellikle bu sulu sıvılara göre daha küçük bir oranda gerçekleşir..

Örneğin, suda, yapışma kuvvetleri, molekülleri arasında kurulan hidrojen köprüleri tarafından temsil edilir. Su molekülünü oluşturan H ve O atomları kutupsal kovalent bağlarla bir arada tutulur..

Oksijen, hidrojenden daha elektronegatiftir; bu, bir su molekülünün diğer moleküllerle hidrojen bağları kurmasını kolaylaştırır.

Sıcaklık

Sıcaklık, sıvıları ve gazları oluşturan moleküllerin kinetik enerjisini etkileyen bir faktördür. Moleküllerin sıvı yüzeyinden kaçması için gereken minimum kinetik enerji vardır..

Düşük bir sıcaklıkta, sıvı moleküllerinin buharlaşmaları için yeterli kinetik enerjiye sahip olan kısmı küçüktür. Başka bir deyişle, düşük sıcaklıkta sıvının sunduğu buharlaşma daha az olacaktır; ve bu nedenle, buharlaşma yavaşlar.

Aksine, sıcaklık arttıkça buharlaşma artacaktır. Sıcaklığın artması ile buharlaşmak için gerekli kinetik enerjiyi elde eden sıvı moleküllerin oranını da artıracaktır..

Kapalı veya açık konteyner

Kimyasal buharlaşma, sıvının bulunduğu kabın havaya maruz kalmasının kapalı veya açık olmasına bağlı olarak farklı olacaktır..

Sıvı kapalı bir kapta ise, hızla buharlaşan moleküller sıvıya geri döner; yani, duvar veya kapak gibi fiziksel bir sınırla çarpıştığında yoğunlaşırlar..

Sıvının yoğunlaşma ile geçtiği buharlaşma işlemi arasındaki kapalı kapta dinamik bir denge kurulur..

Kap açıksa, sıvı, havaya maruz kalma süresine bağlı olarak toplam olarak bile sürekli buharlaştırılabilir. Açık bir kapta buharlaşma ve yoğuşma arasındaki dengenin kurulması için fırsat yoktur.

Kap açık olduğunda, sıvı buharlaşmış moleküllerin difüzyonunu kolaylaştıran bir ortama maruz bırakılır. Ek olarak, hava akımları buharlaşan moleküllerin yerini başka gazlarla değiştirir (çoğunlukla azot ve oksijen).

Buharlaştırılmış moleküllerin konsantrasyonu

Buharlaşan moleküllerin gaz fazında bulunan konsantrasyon da belirleyicidir. Bu buharlaşma işlemi, havada veya ortamda buharlaşan maddenin yüksek bir konsantrasyonu olduğunda azalacaktır..

Ayrıca havada farklı buharlaştırılmış maddelerin yoğunluğunun yüksek olması durumunda, diğer herhangi bir maddenin buharlaşma hızı azalır..

Bu buharlaştırılmış maddelerin konsantrasyonu, esasen yeterli hava sirkülasyonunun olmadığı durumlarda meydana gelir..

Sıvının basınç ve yüzey alanı

Sıvının yüzeyindeki moleküller üzerinde daha az basınç varsa, bu moleküllerin buharlaşması daha fazla tercih edilecektir. Sıvının maruz kalan yüzeyinin havaya alanı ne kadar geniş olursa, o kadar hızlı buharlaşma gerçekleşir.

uygulamaları

Buharlaşma soğutma

Sadece kinetik enerjisini artıran sıvı moleküllerin sıvı fazlarını gaz fazına değiştirdiği açıktır.. Eşzamanlı olarak, kaçmayan sıvının moleküllerinde kinetik enerjide sıcaklıkta bir düşüş var..

Bu fazda hala korunan sıvının sıcaklığı düşer, soğur; Bu işleme evaporatif soğutma denir. Bu fenomen, soğutma sırasında sıvının buharlaşmadan çevreleyen ortamdan ısıyı emebildiğini açıklamaya izin verir.

Yukarıda bahsedildiği gibi, bu işlem vücudumuzun vücut sıcaklığının düzenlenmesine izin verir. Bu buharlaşmalı soğutma işlemi, buharlaşmalı soğutucuların kullanılması yoluyla ortamların soğutulması için de kullanılır..

Malzemelerin kurutulması

-Endüstriyel seviyede buharlaşma, diğerleri ile birlikte kumaş, kağıt, ahşap ile yapılan çeşitli malzemelerin kurutulması için kullanılır..

-Buharlaşma işlemi ayrıca diğer sıvı çözeltilerin yanı sıra tuzlar, mineraller gibi çözünen maddelerin ayrılmasına da hizmet eder..

-Buharlaşma, nesneleri ve numuneleri kurutmak için kullanılır.

-Birçok kimyasal madde veya ürünün geri kazanılmasını sağlar.

Maddelerin kurutulması

Bu işlem, genel olarak çok sayıda biyomedikal ve araştırma laboratuarında maddelerin kurutulması için esastır..

Aynı anda çeşitli maddelerin çözücülerinin yok edilmesini en üst düzeye çıkarmak için kullanılan santrifüjlü ve döner buharlaştırıcılar vardır. Bu cihazlarda veya özel ekipmanlarda, buharlaştırma işlemine yavaşça vakum uygulanmış numuneler konsantre edilir..

Örnekler

-Terleme işlemi sunulduğunda insan vücudunda kimyasal buharlaşma örneği ortaya çıkar. Terleme buharlaşır, vücut soğumaya meyillidir ve vücut ısısında bir düşüş vardır..

Terin buharlaştırılması ve ardından vücutta soğutma işlemi, vücut sıcaklığının düzenlenmesine katkıda bulunur.

-Su buharlaştırma işlemi sayesinde çamaşır kurutma da yapılır. Giysiler, hava akımı gaz halindeki molekülleri yerinden alacak ve böylece daha fazla buharlaşma olacak şekilde döşenmiştir. Ayrıca burada ortamın sıcaklığını veya ısısını ve atmosferik basıncı etkiler..

-Süt tozu gibi kuru depolanmış ve satılan liyofilize ürünlerin üretiminde, diğerleri arasında, ayrıca buharlaşma da meydana gelir. Bununla birlikte, bu buharlaşma, sıcaklıktaki bir artışla değil vakum altında yapılır..

Diğer örnekler.

referanslar

  1. Kimya LibreTexts. (20 Mayıs 2018). Buharlaşma ve Yoğuşma. Şu kaynaktan alındı: chem.libretexts.org
  2. Jimenez, V. ve Macarulla, J. (1984). Fizyolojik Fizikokimya. (6ta. ed). Madrid: Interamericana
  3. Whitten, K., Davis, R., Peck M. ve Stanley, G. (2008). Kimya. (8ava. ed). CENGAGE Öğrenme: Meksika.
  4. Vikipedi. (2018). Buharlaşma. Alınan kaynak: https://en.wikipedia.org/wiki/Evaporation
  5. Rezene J. (2018). Buharlaşma nedir? - Tanım ve Örnekler. Çalışma. Alınan: study.com
  6. Malesky, Mallory. (16 Nisan 2018). Buharlaşma ve Damıtma Örnekleri. Sciencing. Şu kaynaktan alındı: sciencing.com