Volatilizasyon Nedir?



uçma Bir kimyasal maddenin bir sıvı veya katı durumdan bir gaz veya buhar durumuna dönüştürülmesi işlemidir. Aynı işlemi tanımlamak için kullanılan diğer terimler buharlaşma, damıtma ve süblimasyondur..

Bir madde çoğu zaman diğerinden uçucu hale getirme ile ayrılabilir ve daha sonra buhar yoğunlaşması ile geri kazanılabilir.

Madde, buhar basıncını arttırmak için ısıtmak suretiyle veya bir inert gaz akımı veya bir vakum pompası kullanarak buharı uzaklaştırmak suretiyle daha çabuk buharlaşabilir..

Isıtma prosedürleri, bu maddeleri müdahale edici elementlerden ayırmak için suyun, cıva veya arsenik triklorürün uçucu hale getirilmesini içerir.

Bazen karbonatlardan karbon dioksit salınımı, Kjeldahl yönteminde amonyak, çelikte kükürt tayininde azot ve kükürt dioksit tayini için uçucu ürünler üretmek için kimyasal reaksiyonlar kullanılır..

Uçuculaştırma yöntemleri genellikle yüksek sıcaklıklar veya korozyona karşı dirençli malzemelerin gerekli olduğu durumlar hariç, basitlik ve kullanım kolaylığı ile karakterize edilir (Louis Gordon, 2014)..

Buhar basıncı buharlaşma

Suyun kaynama sıcaklığının 100 ° C olduğunu bilerek, yağmur suyunun neden buharlaştığını hiç merak ettiniz mi??

100 ° C'de mi? Öyleyse neden ısınmam? Alkol, sirke, ahşap veya plastik karakteristik kokusunu neyin verdiğini hiç merak ettiniz mi? (Buhar Basıncı, S.F.)

Bütün bunlardan sorumlu olan, aynı maddenin katı veya sıvı fazıyla dengede bulunan bir buhar tarafından uygulanan basınç olan, buhar basıncı olarak bilinen bir özelliktir..

Ayrıca, maddenin atmosferdeki katı ya da sıvı üzerindeki kısmi basıncı (Anne Marie Helmenstine, 2014).

Buhar basıncı, bir malzemenin gaz halindeki veya buhar durumuna değişme eğiliminin, yani maddelerin uçuculuğunun bir ölçüsüdür..

Buhar basıncı arttıkça, sıvının veya katı maddenin buharlaşma kapasitesi daha uçucu hale gelir.

Buhar basıncı sıcaklıkla artacaktır. Bir sıvının yüzeyindeki buhar basıncının çevre tarafından uygulanan basınca eşit olduğu sıcaklığa sıvının kaynama noktası denir (Encyclopædia Britannica, 2017).

Buhar basıncı, çözelti içinde çözülmüş çözünen maddeye bağlı olacaktır (kolligatif bir özelliktir). Çözeltinin yüzeyinde (hava-gaz arayüzü), en yüzeysel moleküller, fazlar arasında değiş tokuş ve bir buhar basıncı üreterek, buharlaşma eğilimindedir..

Çözeltinin varlığı, ara yüzdeki çözücü molekül sayısını azaltarak buhar basıncını azaltır.

Buhar basıncındaki değişiklik, aşağıdakiler tarafından verilen, uçucu olmayan çözünen maddeler için Raoult Yasası ile hesaplanabilir:

P1, çözünen maddenin eklenmesinden sonra buhar basıncı olduğunda, x1, söz konusu çözünen maddenin molar fraksiyonudur ve P °, saf çözücünün buhar basıncıdır. Çözeltinin molar fraksiyonlarının toplamına sahipsek ve çözücü 1'e eşitse: 

X2, çözücünün mol kısmıdır. Eşitliğin her iki tarafını P ° ile çarparsak, o zaman kalır:

(3) 'deki (1) yerine geçme:

(4)

Bu, çözünen çözülürken buhar basıncının değişmesidir (Jim Clark, 2017)..

Gravimetrik analiz

Gravimetrik analiz, kütlenin değişimini ölçerek bir maddenin kütlesini veya konsantrasyonunu belirlemek için kullanılan bir laboratuvar teknikleri sınıfıdır.

Ölçmeye çalıştığımız kimyasallara bazen analit denir. Gravimetrik analizi aşağıdaki gibi soruları cevaplamak için kullanabiliriz:

  • Bir çözeltide analitin konsantrasyonu nedir?
  • Bizim örnek ne kadar saf? Buradaki örnek, katı veya çözelti halinde olabilir..

İki yaygın gravimetrik analiz türü vardır. Her ikisi de, analitin fazını karışımın geri kalanından ayırmak için değiştirmeyi içerir, bu da kütlede bir değişikliğe neden olur.

Bu yöntemlerden biri, yağış gravimetrisidir, ancak bizi gerçekten ilgilendiren şey, volatilizasyon gravimetrisidir..

Volatilizasyon gravimetrisi, numunenin termal veya kimyasal olarak ayrışmasına ve sonuçta meydana gelen değişimin kütlesinde ölçülmesine dayanır..

Alternatif olarak, uçucu bir ayrışma ürününü yakalayabilir ve tartabiliriz. Bir uçucu türün salınması bu yöntemlerin önemli bir parçası olduğundan, bunları toplu olarak gravimetrik uçuculaşma analizi yöntemleri olarak sınıflandırırız (Harvey, 2016)..

Gravimetrik analizin problemleri basitçe birkaç ek adımda stokiyometri problemleridir..

Herhangi bir stokiyometrik hesaplama yapmak için, dengeli kimyasal denklemin katsayılarına ihtiyacımız var..

Örneğin, bir örnek baryum klorür dihidratın safsızlıklarını içeriyorsa (BaCl2● H2O), suyun buharlaşması için numunenin ısıtılmasıyla safsızlıkların miktarı elde edilebilir.

Orijinal numune ile ısıtılmış numune arasındaki kütle farkı bize gram cinsinden baryum klorür içerisindeki su miktarını verecektir..

Basit bir stokiyometrik hesaplama ile, numunedeki kirliliklerin miktarı elde edilecektir (Khan, 2009).

Fraksiyonel damıtma

Kesirli damıtma, bir sıvı karışımın bileşenlerinin, farklı kaynama noktalarına göre farklı parçalara (kesirler olarak adlandırılır) ayrıldığı bir işlemdir..

Karışım bileşiklerinin uçuculukları arasındaki farkın ayrılmasında temel bir rol oynar.

Fraksiyonel distilasyon, kimyasal ürünleri saflaştırmak ve ayrıca bileşenlerini elde etmek için karışımları ayırmak için kullanılır. Bir laboratuvar tekniği olarak ve işlemin büyük bir ticari öneme sahip olduğu endüstride kullanılır..

Kaynama çözeltisinin buharı, fraksiyonlama kolonu adı verilen yüksek bir kolon boyunca geçirilir..

Kolon, yoğuşma ve buharlaşma için daha fazla yüzey alanı sağlayan ayrımı geliştirmek için plastik veya cam boncuklarla doludur.

Kolonun sıcaklığı, uzunluğu boyunca kademeli olarak azalır. Kaynama noktası daha yüksek olan bileşenler kolonda yoğunlaşır ve çözeltiye geri döner..

Daha düşük (daha uçucu) kaynama noktalarına sahip bileşenler kolondan geçer ve üste yakın toplanır.

Teorik olarak, daha fazla boncuk veya plaka olması ayırma işlemini iyileştirir, ancak plakaların eklenmesi bir damıtma işleminin tamamlanması için gereken zaman ve enerjiyi de arttırır (Helmenstine, 2016).

referanslar

  1. Anne Marie Helmenstine. (2014, 16 Mayıs). Buhar Basıncı Tanımı. Thoughtco.com sitesinden alındı.
  2. Ansiklopedi Britannica. (2017, 10 Şubat). Buhar basıncı. Britannica.com adresinden kurtarıldı.
  3. Harvey, D. (2016, 25 Mart). Volatilizasyon Gravimetrisi. Chem.libretexts'den kurtarıldı.
  4. Helmenstine, A. M. (2016, 8 Kasım). Kesirli Damıtma Tanımı ve Örnekler. Thoughtco.com sitesinden alındı.
  5. Jim Clark, I. L. (2017, 3 Mart). Raoult Yasası. Kurtarılan dechem.libretexts.
  6. Khan, S. (2009, 27 Ağustos). Gravimetrik analize giriş: Volatilizasyon gravimetrisi. Khanacademy'den alındı.
  7. Louis Gordon, R.W. (2014). Accessscience.com sitesinden alındı.
  8. Buhar Basıncı. (S.F.). Chem.purdue.edu adresinden alındı.