CHEMINIS GARINIMAS: IŠ KO JIS SUSIDEDA, PROGRAMOS IR PAVYZDŽIAI - CHEMIJA - 2025

Cheminės garavimo yra procesas, kurio metu molekulės yra atskirti nuo skysčio paviršiaus, ir yra išlaikęs dujinėje būsenoje. Tai procesas, kuris sugeria energiją, todėl yra endoterminis. Prie skysčio paviršiaus esančios molekulės padidina kinetinę energiją, kad išgaruotų.

Dėl šio energijos padidėjimo tarpmolekulinės sanglaudos ar traukos jėgos tarp šių molekulių susilpnėja ir iš skystos fazės pereina į dujų fazę. Kadangi dujinės molekulės nėra tokios ribos, kad vėl įsiskverbtų į skystį, visa tai išgaruoja.

Vidralta, iš „Wikimedia Commons“

Priešingai nei verdant, garinimas gali vykti bet kurioje temperatūroje, kol skystis užvirs. Šis reiškinys yra priežastis, kodėl iš miškų gali būti matomi vandens garai, kurie, susilietę su šaltu oru, kondensuoja mikro lašus, suteikdami jiems baltą spalvą.

Kondensacija yra atvirkštinis procesas, kuris gali arba negali sukurti pusiausvyros su skysčio išgarinimu.

Yra veiksniai, turintys įtakos garavimui, tokie kaip: proceso greitis arba molekulių kiekis, kuris gali išgaruoti iš skysčio; skysčio pobūdis ar tipas; temperatūra, kuria skystis yra veikiamas, arba jei jis yra uždaroje ar atviroje talpykloje, paveiktoje aplinkos.

Kitas cheminio išgarinimo pavyzdys įvyksta mūsų kūne: kai prakaituojame, dalis prakaite esančių skysčių išgaruoja. Iškylant prakaitui, dėl garuojančio aušinimo kūnas jaučia šalčio pojūtį.

Kas yra garavimas?

Šaltinis: „Pixabay“

Jį sudaro skysčio paviršiuje esančių molekulių, galinčių virsti garais, savybė arba savybė. Termodinaminiu požiūriu, norint išgaruoti, reikalinga energijos absorbcija.

Garinimas yra procesas, vykstantis molekulėse, esančiose laisvojo skysčio paviršiaus lygyje. Skystį sudarančių molekulių energetinė būklė yra esminė, kad įvyktų skysčio pakeitimas į dujinę būseną.

Kinezinė energija arba energija, kuri yra kūno dalelių judėjimo rezultatas, yra maksimali dujinėje būsenoje.

Sanglaudos jėgos

Kad šios molekulės išeitų iš skystos fazės, jos turi padidinti savo kinetinę energiją, kad galėtų išgaruoti. Didėjant kinetinei energijai, mažėja molekulių, esančių šalia skysčio paviršiaus, sanglaudos jėga.

Sanglaudos jėga daro molekulinę trauką, kuri padeda molekules laikyti kartu. Norint išgaruoti, reikalinga energija, kurią suteikia aplinkinės terpės dalelės, kad ši jėga būtų sumažinta.

Atvirkštinis išgaravimo procesas vadinamas kondensacija: dujinės būsenos molekulės grįžta į skystąją fazę. Tai įvyksta, kai dujinės būsenos molekulės susiduria su skysčio paviršiumi ir vėl įstringa skystyje.

Kiekvieno skysčio garinimas, klampumas ir paviršiaus įtempimas, be kitų cheminių savybių, yra skirtingi. Cheminis garinimas yra procesas, kuris priklausys nuo skysčio rūšies, be kitų veiksnių, kurie išsamiai aprašyti kitame skyriuje.

Cheminio išgarinimo veiksniai

Yra daugybė veiksnių, turinčių įtakos garinimo procesui, skatinančių ar slopinančių šį procesą. Tarp daugelio kitų veiksnių yra skysčio rūšis, temperatūra, oro srovių buvimas, drėgmė.

La

Kiekvienas skysčio tipas turės savo rišamąją ar patraukliąją jėgą, kuri egzistuoja tarp jį sudarančių molekulių. Riebiuose skysčiuose, tokiuose kaip aliejus, garavimas paprastai vyksta mažesniu mastu nei tuose vandeniniuose skysčiuose.

Pvz., Vandenyje sanglaudos jėgas atstovauja vandenilio ryšiai, užmegzti tarp jo molekulių. H ir O atomai, sudarantys vandens molekulę, yra laikomi kartu poliariais kovalentiniais ryšiais.

Deguonis yra labiau elektronegatyvus nei vandenilis, todėl vandens molekulė lengviau susieja vandenilį su kitomis molekulėmis.

Temperatūra

Temperatūra yra veiksnys, turintis įtakos skysčių ir dujų formuojančių molekulių kinetinei energijai. Tam, kad molekulės galėtų išeiti iš skysčio paviršiaus, reikalinga minimali kinetinė energija.

Žemoje temperatūroje skysčio molekulių, turinčių pakankamai kinetinės energijos, kad išgaruotų, dalis yra maža. T. y., Žemoje temperatūroje skysčio išgarinimas bus mažesnis; todėl garavimas vyks lėčiau.

Išgarinimas padidės, kai temperatūra pakils. Kylant temperatūrai, padidės ir molekulių dalis skystyje, kurie įgyja kinetinę energiją, reikalingą išgaruoti.

Uždarytas arba atidarytas indas

Cheminis garinimas bus skirtingas priklausomai nuo to, ar konteineris, kuriame yra skystis, yra uždarytas, ar atidarytas, veikiamas oro.

Jei skystis yra uždarame inde, garuojančios molekulės greitai grįžta į skystį; tai yra, jie kondensuojasi susidūrę su fizinėmis ribomis, tokiomis kaip sienos ar dangtis.

Tarp uždaromo indo tarp skysčio išgarinimo proceso ir kondensacijos susidaro dinaminė pusiausvyra.

Jei indas yra atidarytas, skystis gali nuolat išgaruoti, net ir visas, priklausomai nuo oro poveikio laiko. Atviroje talpykloje nėra galimybės nustatyti pusiausvyros tarp garinimo ir kondensacijos.

Kai indas yra atidarytas, skystis yra veikiamas aplinkos, palengvinančios išgarintų molekulių difuziją. Be to, oro srovės išstumia išgarintas molekules, pakeisdamos jas kitomis dujomis (dažniausiai azotu ir deguonimi).

Išgarintų molekulių koncentracija

Taip pat lemia koncentracija, esanti garuojančių molekulių dujų fazėje. Šis garinimo procesas sumažės, kai ore ar aplinkoje yra didelė garuojančios medžiagos koncentracija.

Taip pat, kai ore yra didelė skirtingų išgarintų medžiagų koncentracija, bet kurios kitos medžiagos išgaravimo greitis mažėja.

Ši išgarintų medžiagų koncentracija dažniausiai būna tais atvejais, kai nėra tinkamo oro recirkuliacijos.

Skysčio slėgis ir paviršiaus plotas

Jei skysčio paviršiuje molekulėms bus mažesnis slėgis, tai bus naudingiau išgaruoti šioms molekulėms. Kuo platesnis ore veikiančio skysčio paviršiaus plotas, tuo greičiau išgarės.

Programos

Garavimo aušinimas

Jau aišku, kad tik skystos molekulės, padidinančios jų kinetinę energiją, keičia skystąją fazę į dujinę . Tuo pat metu skysčio molekulėse, kurios neišeina, sumažėja kinetinė energija, sumažėjus temperatūrai.

Šioje fazėje vis dar išsaugoto skysčio temperatūra nukrenta, jis atvėsta; Šis procesas vadinamas garuojančiu aušinimu. Šis reiškinys paaiškina, kodėl skystis, neišgaravęs aušinant, gali absorbuoti šilumą iš jį supančios aplinkos.

Kaip minėta aukščiau, šis procesas leidžia mums reguliuoti savo kūno kūno temperatūrą. Šis garuojančio aušinimo procesas taip pat naudojamas aplinkos aušinimui naudojant garinimo aušintuvus.

Medžiagos džiovinamos

-Išgaminimas pramoniniu lygmeniu naudojamas džiovinti įvairias medžiagas, pagamintas iš audinio, popieriaus, medžio, be kita ko.

- Garinimo procesas taip pat padeda atskirti tirpias medžiagas, tokias kaip druskas, mineralus, be kitų tirpiųjų medžiagų, nuo skystų tirpalų.

-Ištepimas naudojamas daiktams, mėginiams išdžiovinti.

- Leidžia atkurti daug medžiagų ar cheminių medžiagų.

Medžiagų džiovinimas

Šis procesas yra būtinas medžiagų džiovinimui daugelyje biomedicinos ir tyrimų laboratorijų.

Yra išcentriniai ir rotaciniai garintuvai, kurie naudojami maksimaliam tirpiklio pašalinimui iš kelių medžiagų vienu metu. Šiuose įtaisuose ar specialioje įrangoje bandiniai sukoncentruojami ir lėtai išgarinami vakuume.

Pavyzdžiai

- Cheminio išgaravimo pavyzdys yra žmogaus kūne, kai vyksta prakaitavimas. Prakaituojant prakaitas išgaruoja, kūnas linkęs atvėsti ir sumažėja kūno temperatūra.

Šis prakaito išgarinimo ir vėlesnio kūno aušinimo procesas prisideda prie kūno temperatūros reguliavimo.

- Rūbai džiovinami ir vandens garinimo proceso dėka. Drabužiai išdėstomi taip, kad oro srovė išstumtų dujines molekules ir tokiu būdu būtų daugiau garų. Čia taip pat turi įtakos aplinkos temperatūra ar šiluma bei atmosferos slėgis.

-Dauginant liofilizuotus produktus, kurie laikomi ir parduodami sausai, pavyzdžiui, pieno miltelius, vaistus, be kita ko, taip pat išgaruoja. Tačiau šis išgarinimas atliekamas vakuume, o ne dėl padidėjusios temperatūros.

Kiti pavyzdžiai.

Nuorodos

1. Chemija „LibreTexts“. (2018 m. Gegužės 20 d.). Garinimas ir kondensacija. Atkurta iš: chem.libretexts.org
2. Jimenez, V. ir Macarulla, J. (1984). Fiziologinė fizikochemija. (6 ^ta. Red.). Madridas: „Interamericana“
3. Whitten, K., Davis, R., Peck M. ir Stanley, G. (2008). Chemija. (8 ^ava. Red.). CENGAGE mokymasis: Meksika.
4. Vikipedija. (2018 m.). Garinimas. Atkurta iš: https://en.wikipedia.org/wiki/Evaporation
5. Pankolis J. (2018). Kas yra garavimas? - Apibrėžimas ir pavyzdžiai. Tyrimas. Atgauta iš: study.com
6. Malesky, Mallory. (2018 m. Balandžio 16 d.). Garinimo ir distiliavimo pavyzdžiai. Mokslas. Atgauta iš: sciencing.com