KEMISK AVDUNSTNING: VAD DEN BESTÅR AV, APPLIKATIONER OCH EXEMPEL - KEMI - 2026

Den kemiska indunstningen är den process genom vilken molekyler separeras från en vätskeyta och passerar gasformigt tillstånd. Det är en process som absorberar energi och därför är den endotermisk. Molekylerna nära vätskans yta ökar sin kinetiska energi för att avdunsta.

Som ett resultat av denna ökning av energi försvagas de intermolekylära krafterna för sammanhållning eller attraktion mellan dessa molekyler och flyr från vätskefasen till gasfasen. Eftersom det inte finns någon gräns där gasformiga molekyler kretsar för att tränga igenom vätskan igen, slutar allt detta att förångas helt.

Vidralta, från Wikimedia Commons

Till skillnad från kokning kan indunstning ske vid valfri temperatur innan vätskan kokar. Detta fenomen är då orsaken till att vattenångor kan ses som kommer från skogarna, som vid kontakt med kall luft kondenserar mikro droppar vatten vilket ger dem en vit färg.

Kondensation är en omvänd process som kan eller inte kan skapa en jämvikt med avdunstningen som inträffar i vätskan.

Det finns faktorer som påverkar förångning, till exempel: processens hastighet eller mängden molekyler som kan avdunsta från en vätska; vätskans art eller typ; temperaturen som vätskan utsätts för, eller om den är i en stängd eller öppen behållare exponerad för miljön.

Ett annat exempel på kemisk förångning förekommer i kroppen: när vi svettas, förångas en del av vätskan i svetten. Avdunstning av svett lämnar en känsla av kyla i kroppen på grund av avdunstningskylning.

Vad är förångning?

Källa: Pixabay

Det består av kapaciteten eller egenskaperna hos molekylerna som är belägna på ytan av en vätska för att förvandlas till ånga. Ur termodynamisk synvinkel krävs energiabsorption för att förångning ska ske.

Avdunstning är en process som sker i molekylerna som är belägna på nivån av vätskans fria yta. Det energiska tillståndet hos molekylerna som utgör vätskan är grundläggande för att övergången från vätskan till det gasformiga tillståndet ska äga rum.

Den kinetiska energin eller energin som är en produkt av rörelsen hos partiklarna i en kropp är maximalt i gasformigt tillstånd.

Sammanhållningskrafter

För att dessa molekyler ska komma ut ur vätskefasen måste de öka sin kinetiska energi så att de kan avdunsta. Med ökningen i kinetisk energi minskar molekylernas sammanhållningskraft nära vätskans yta.

Sammanhållningskraften är en som utövar molekylär attraktion, vilket hjälper till att hålla molekyler ihop. Förångning kräver ett bidrag av energi som tillhandahålls av partiklarna i det omgivande mediet för att minska denna kraft.

Den omvända indunstningsprocessen kallas kondensation: molekylerna som är i gasformigt tillstånd återgår till vätskefasen. Det inträffar när molekyler i gasformigt tillstånd kolliderar med vätskans yta och fastnar i vätskan igen.

Både förångning, viskositet, ytspänning, bland andra kemiska egenskaper, är olika för var och en av vätskorna. Kemisk avdunstning är en process som beror på vätsketyp bland andra faktorer som beskrivs i nästa avsnitt.

Faktorer som är involverade i kemisk avdunstning

Det finns många faktorer som påverkar förångningsprocessen, gynnar eller hämmar denna process. Det finns typen av vätska, temperaturen, närvaron av luftströmmar, fuktigheten, bland många andra faktorer.

De

Varje typ av vätska har sin egen sammanhängande eller attraktiva kraft som finns mellan molekylerna som komponerar den. I oljiga vätskor såsom olja sker förångning i allmänhet i mindre utsträckning än i de vattenhaltiga vätskorna.

I vatten representeras till exempel sammanhållningskrafterna av vätebindningarna som är etablerade mellan dess molekyler. H- och O-atomerna som utgör en vattenmolekyl hålls samman av polära kovalenta bindningar.

Syre är mer elektronegativt än väte, vilket gör det lättare för en vattenmolekyl att vätebindas med andra molekyler.

Temperatur

Temperatur är en faktor som påverkar den kinetiska energin i molekylerna som bildar vätskor och gaser. Det finns en minsta kinetisk energi som krävs för att molekyler ska komma ut från vätskans yta.

Vid låg temperatur är den del av molekylerna i vätskan som har tillräckligt med kinetisk energi för att avdunsta liten. Det vill säga vid indunstning av vätskan vid låg temperatur blir mindre; och därför kommer indunstningen att bli långsammare.

Snarare kommer förångningen att öka när temperaturen ökar. Med ökande temperatur ökar också andelen molekyler i vätskan som erhåller den kinetiska energin som behövs för att avdunsta.

Stängd eller öppen behållare

Kemisk avdunstning kommer att vara annorlunda beroende på om behållaren där vätskan är belägen är stängd eller öppen exponerad för luft.

Om vätskan finns i en stängd behållare, återgår de avdunstande molekylerna snabbt till vätskan; det vill säga de kondenserar när de kolliderar med en fysisk gräns, till exempel väggar eller lock.

En dynamisk jämvikt upprättas i denna slutna behållare mellan förångningsprocessen som vätskan genomgår med den för kondensation.

Om behållaren är öppen kan vätskan avdunsta kontinuerligt till dess helhet beroende på exponeringstiden för luft. I en öppen behållare finns det ingen möjlighet att skapa en balans mellan förångning och kondensation.

När behållaren är öppen utsätts vätskan för en miljö som underlättar diffusionen av de indunstade molekylerna. Dessutom förskjuter luftströmmarna de avdunstade molekylerna och ersätter dem med andra gaser (mestadels kväve och syre).

Koncentration av indunstade molekyler

Koncentrationen som finns i gasfasen för de förångande molekylerna är också avgörande. Denna förångningsprocess minskar när det finns en hög koncentration av det förångande ämnet i luften eller miljön.

Även när det finns en hög koncentration av olika förångade ämnen i luften, minskar förångningsgraden för något annat ämne.

Denna koncentration av indunstade ämnen förekommer huvudsakligen i de fall där det inte finns tillräcklig återcirkulation av luft.

Tryck och vätskans ytarea

Om det finns mindre tryck på molekylerna på vätskans yta, kommer förångningen av dessa molekyler att gynnas bättre. Ju bredare ytan på vätskan som utsätts för luft, desto snabbare avdunstning kommer att ske.

tillämpningar

Avdunstningskylning

Det är redan tydligt att endast molekylerna i vätskan som ökar deras kinetiska energi ändrar sin vätskefas till den gasformiga . Samtidigt, i molekylerna i vätskan som inte slipper ut, är det en minskning av kinetisk energi med en sänkning av temperaturen.

Temperaturen på vätskan som fortfarande bevaras i denna fas sjunker, den svalnar; Denna process kallas förångningskylning. Detta fenomen förklarar varför vätskan utan att förångas när den svalnar kan absorbera värme från omgivningen.

Som nämnts ovan tillåter denna process oss att reglera vår kropps kroppstemperatur. Även denna förångningskylningsprocess används för kylning av miljöer genom användning av förångningskylare.

Torkning av material

-Indunstning på industriell nivå används för torkning av olika material tillverkade med bland annat tyg, papper, trä.

-Andunstningsprocessen tjänar också till att separera lösta ämnen såsom salter, mineraler, bland andra lösta ämnen från flytande lösningar.

-Fångning används för att torka föremål, prover.

-Medger återvinning av många ämnen eller kemikalier.

Torkning av ämnen

Denna process är avgörande för torkning av ämnen i ett stort antal biomedicinska och forskningslaboratorier i allmänhet.

Det finns centrifugal- och rotationsindunstare som används för att maximera lösningsmedelsavlägsnandet från flera ämnen samtidigt. I dessa anordningar eller specialutrustning koncentreras proverna och underkastas långsamt ett vakuum för avdunstningsprocessen.

exempel

-Ett exempel på kemisk avdunstning sker i människokroppen när svettningsprocessen sker. Vid svettning förångas svett, kroppen tenderar att svalna och det är en minskning av kroppstemperaturen.

Denna process för avdunstning av svett och efterföljande kroppskylning bidrar till regleringen av kroppens temperatur.

-Torkningen av kläder utförs också tack vare processen för vattenindunstning. Kläderna är utformade så att luftströmmen förskjuter gasformiga molekyler och därmed blir det mer avdunstning. Temperaturen eller värmen i miljön och atmosfärstrycket påverkar också här.

-Produktion av frystorkade produkter som lagras och säljs torrt, som mjölkpulver, mediciner, bland annat, förångning sker också. Emellertid utförs denna indunstning under vakuum och inte på grund av en temperaturökning.

Andra exempel.

referenser

1. Kemi LibreTexts. (20 maj 2018). Avdunstning och kondens. Återställd från: chem.libretexts.org
2. Jimenez, V. och Macarulla, J. (1984). Fysiologisk fysikkemi. (6 ^ta Ed). Madrid: Interamericana
3. Whitten, K., Davis, R., Peck M. och Stanley, G. (2008). Kemi. (8 ^ava. Ed). CENGAGE Learning: Mexico.
4. Wikipedia. (2018). Avdunstning. Återställd från: https://en.wikipedia.org/wiki/Evaporation
5. Fennel J. (2018). Vad är förångning? - Definition och exempel. Studie. Återställd från: study.com
6. Malesky, Mallory. (16 april 2018). Exempel på förångning och destillation. Sciencing. Återställd från: sciencing.com