Das chemische Verdampfung Es ist der Prozess, durch den sich die Moleküle einer Flüssigkeit von ihrer Oberfläche trennen und in den gasförmigen Zustand übergehen. Es ist ein Prozess, der Energie absorbiert und daher endotherm ist. Moleküle nahe der Oberfläche der Flüssigkeit erhöhen ihre kinetische Energie, um zu verdampfen.
Infolge dieser Energiezunahme schwächen sich die intermolekularen Kohäsions- oder Anziehungskräfte zwischen diesen Molekülen ab und entweichen von der flüssigen Phase in die Gasphase. Da es keine Grenze gibt, an der sich die gasförmigen Moleküle drehen, um wieder in die Flüssigkeit einzudringen, verdampft dies alles vollständig.
Im Gegensatz zum Kochen kann die Verdampfung bei jeder Temperatur auftreten, bevor die Flüssigkeit kocht. Dieses Phänomen ist dann der Grund, warum Sie Wasserdämpfe aus den Wäldern sehen können, die bei Kontakt mit kalter Luft Mikrotropfen Wasser kondensieren und ihnen eine weiße Farbe verleihen..
Kondensation ist ein umgekehrter Prozess, der ein Gleichgewicht mit der in der Flüssigkeit auftretenden Verdunstung herstellen kann oder nicht.
Es gibt Faktoren, die die Verdunstung beeinflussen, wie z. B.: Die Geschwindigkeit des Prozesses oder die Menge der Moleküle, die aus einer Flüssigkeit verdampfen können; die Art oder Art der Flüssigkeit; die Temperatur, der die Flüssigkeit ausgesetzt ist oder wenn sie sich in einem geschlossenen oder offenen Behälter befindet, der der Umgebung ausgesetzt ist.
Ein weiteres Beispiel für chemische Verdunstung findet in unserem Körper statt: Wenn wir schwitzen, verdunstet ein Teil der Flüssigkeit im Schweiß. Durch die Verdunstung des Schweißes fühlt sich der Körper aufgrund der Verdunstungskühlung kalt an..
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Es besteht aus der Fähigkeit oder Eigenschaft der Moleküle, die sich auf der Oberfläche einer Flüssigkeit befinden, sich in Dampf umzuwandeln. Aus thermodynamischer Sicht ist eine Energieabsorption erforderlich, damit eine Verdampfung auftritt.
Verdampfung ist ein Prozess, der in den Molekülen stattfindet, die sich auf der Höhe der freien Oberfläche der Flüssigkeit befinden. Der energetische Zustand der Moleküle, aus denen die Flüssigkeit besteht, ist für den Wechsel vom flüssigen in den gasförmigen Zustand wesentlich.
Die kinetische Energie oder Energie, die das Produkt der Bewegung der Teilchen eines Körpers ist, ist im gasförmigen Zustand maximal.
Damit diese Moleküle aus der flüssigen Phase austreten können, müssen sie ihre kinetische Energie erhöhen, damit sie verdampfen können. Mit zunehmender kinetischer Energie nimmt die Kohäsionskraft der Moleküle nahe der Oberfläche der Flüssigkeit ab..
Die Kohäsionskraft übt eine molekulare Anziehungskraft aus, die hilft, Moleküle zusammenzuhalten. Die Verdampfung erfordert einen Beitrag der Energie, die von den Partikeln des umgebenden Mediums bereitgestellt wird, um diese Kraft zu verringern..
Der umgekehrte Verdampfungsprozess wird als Kondensation bezeichnet: Die im gasförmigen Zustand befindlichen Moleküle kehren in die flüssige Phase zurück. Es tritt auf, wenn Moleküle im gasförmigen Zustand mit der Oberfläche der Flüssigkeit kollidieren und wieder in der Flüssigkeit eingeschlossen werden.
Sowohl die Verdunstung als auch die Viskosität und die Oberflächenspannung sowie andere chemische Eigenschaften sind für jede der Flüssigkeiten unterschiedlich. Die chemische Verdampfung ist ein Prozess, der unter anderem von der Art der Flüssigkeit abhängt und im folgenden Abschnitt beschrieben wird.
Es gibt zahlreiche Faktoren, die den Verdampfungsprozess beeinflussen und diesen Prozess begünstigen oder hemmen. Dies ist unter anderem die Art der Flüssigkeit, die Temperatur, das Vorhandensein von Luftströmungen, die Luftfeuchtigkeit..
Jede Art von Flüssigkeit hat ihre eigene Kohäsions- oder Anziehungskraft, die zwischen den Molekülen besteht, aus denen sie besteht. In öligen Flüssigkeiten wie Öl tritt die Verdunstung im Allgemeinen in geringerem Maße auf als in diesen wässrigen Flüssigkeiten.
In Wasser werden die Kohäsionskräfte beispielsweise durch die Wasserstoffbrücken dargestellt, die zwischen seinen Molekülen hergestellt werden. Die H- und O-Atome, aus denen ein Wassermolekül besteht, werden durch polare kovalente Bindungen zusammengehalten.
Sauerstoff ist elektronegativer als Wasserstoff, was es einem Wassermolekül erleichtert, Wasserstoffbrücken mit anderen Molekülen zu binden.
Die Temperatur ist ein Faktor, der die kinetische Energie der Moleküle beeinflusst, die Flüssigkeiten und Gase bilden. Es ist eine minimale kinetische Energie erforderlich, damit die Moleküle von der Oberfläche der Flüssigkeit entweichen können..
Bei niedriger Temperatur ist der Anteil der Moleküle in der Flüssigkeit, die genug kinetische Energie haben, um zu verdampfen, gering. Mit anderen Worten, bei niedriger Temperatur ist die Verdunstung der Flüssigkeit geringer; und daher wird die Verdunstung langsamer sein.
Vielmehr nimmt die Verdunstung mit steigender Temperatur zu. Mit zunehmender Temperatur steigt auch der Anteil der Moleküle in der Flüssigkeit, die die zum Verdampfen erforderliche kinetische Energie aufnehmen..
Die chemische Verdampfung ist unterschiedlich, je nachdem, ob der Behälter, in dem sich die Flüssigkeit befindet, geschlossen oder offen ist und Luft ausgesetzt ist..
Befindet sich die Flüssigkeit in einem geschlossenen Behälter, kehren die verdampfenden Moleküle schnell in die Flüssigkeit zurück. Das heißt, sie kondensieren, wenn sie mit einer physischen Grenze wie Wänden oder einem Deckel kollidieren.
In diesem geschlossenen Behälter stellt sich ein dynamisches Gleichgewicht zwischen dem Verdampfungsprozess, den die Flüssigkeit durchläuft, und dem der Kondensation ein..
Wenn der Behälter offen ist, kann die Flüssigkeit abhängig von der Zeit, in der sie der Luft ausgesetzt ist, kontinuierlich bis zu ihrer Gesamtheit verdampft werden. In einem offenen Behälter besteht keine Möglichkeit, das Gleichgewicht zwischen Verdampfung und Kondensation herzustellen.
Wenn der Behälter geöffnet ist, ist die Flüssigkeit einer Umgebung ausgesetzt, die die Diffusion der verdampften Moleküle erleichtert. Zusätzlich verdrängen die Luftströme die verdampften Moleküle und ersetzen sie durch andere Gase (hauptsächlich Stickstoff und Sauerstoff)..
Entscheidend ist auch die Konzentration, die in der Gasphase der verdampfenden Moleküle vorhanden ist. Dieser Verdampfungsprozess nimmt ab, wenn sich die verdampfende Substanz in der Luft oder in der Umgebung stark konzentriert..
Auch wenn sich in der Luft eine hohe Konzentration verschiedener verdampfter Substanzen befindet, nimmt die Verdunstungsrate jeder anderen Substanz ab..
Diese Konzentration an verdampften Substanzen tritt hauptsächlich in den Fällen auf, in denen keine ausreichende Luftumwälzung vorliegt.
Wenn weniger Druck auf die Moleküle auf der Oberfläche der Flüssigkeit ausgeübt wird, wird die Verdampfung dieser Moleküle begünstigt. Je größer die Oberfläche der Flüssigkeit ist, die Luft ausgesetzt ist, desto schneller tritt eine Verdunstung auf..
Es ist bereits klar, dass nur die Moleküle der Flüssigkeit, die ihre kinetische Energie erhöhen, ihre flüssige Phase in die gasförmige umwandeln.. Gleichzeitig nimmt in den nicht entweichenden flüssigen Molekülen die kinetische Energie mit abnehmender Temperatur ab..
Die Temperatur der Flüssigkeit, die in dieser Phase noch konserviert ist, sinkt, sie kühlt ab; Dieser Vorgang wird als Verdunstungskühlung bezeichnet. Dieses Phänomen erklärt, warum die Flüssigkeit, ohne beim Abkühlen zu verdampfen, Wärme aus der sie umgebenden Umgebung aufnehmen kann..
Wie oben erwähnt, können wir mit diesem Prozess die Körpertemperatur unseres Körpers regulieren. Auch dieser Verdunstungskühlungsprozess wird zur Kühlung von Umgebungen durch Verwendung von Verdunstungskühlern verwendet..
-Industrielle Verdampfung wird verwendet, um verschiedene Materialien zu trocknen, die unter anderem aus Stoff, Papier und Holz hergestellt werden..
-Der Verdampfungsprozess dient auch dazu, gelöste Stoffe wie Salze, Mineralien und andere gelöste Stoffe von flüssigen Lösungen zu trennen..
-Verdampfung wird verwendet, um Gegenstände und Proben zu trocknen.
-Ermöglicht die Rückgewinnung vieler Substanzen oder Chemikalien.
Dieses Verfahren ist für die Trocknung von Substanzen in einer Vielzahl von biomedizinischen und Forschungslabors im Allgemeinen von wesentlicher Bedeutung..
Es gibt Zentrifugal- und Rotationsverdampfer, mit denen die Lösungsmittelentfernung aus mehreren Substanzen gleichzeitig maximiert wird. In diesen Vorrichtungen oder speziellen Geräten werden die Proben konzentriert und langsam einem Vakuum zum Verdampfungsprozess ausgesetzt..
-Ein Beispiel für chemische Verdunstung tritt im menschlichen Körper auf, wenn der Prozess des Schwitzens auftritt. Beim Schwitzen verdunstet der Schweiß, der Körper neigt zur Abkühlung und die Körpertemperatur sinkt.
Dieser Prozess der Schweißverdunstung und der anschließenden Körperkühlung trägt zur Regulierung der Körpertemperatur bei..
-Das Trocknen der Kleidung erfolgt ebenfalls dank des Wasserverdampfungsprozesses. Die Kleidung ist so ausgelegt, dass der Luftstrom die gasförmigen Moleküle verdrängt und somit mehr Verdunstung entsteht. Auch hier beeinflussen die Temperatur oder Wärme der Umgebung und der atmosphärische Druck..
-Bei der Herstellung von lyophilisierten Produkten, die trocken gelagert und verkauft werden, wie z. B. Milchpulver, Arzneimittel, tritt unter anderem auch Verdunstung auf. Diese Verdampfung erfolgt jedoch unter Vakuum und nicht aufgrund eines Temperaturanstiegs..
Andere Beispiele.
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