Plik ulatnianie się to proces przekształcania substancji chemicznej ze stanu ciekłego lub stałego w stan gazowy lub pary. Inne terminy używane do opisania tego samego procesu to parowanie, destylacja i sublimacja..
Często jedną substancję można oddzielić od drugiej poprzez odparowanie, a następnie można ją odzyskać przez kondensację pary..
Substancja może ulec szybszemu odparowaniu przez podgrzanie jej w celu zwiększenia jej prężności par lub usunięcie pary za pomocą strumienia gazu obojętnego lub pompy próżniowej..
Procedury ogrzewania obejmują ulatnianie wody, rtęci lub trójchlorku arsenu w celu oddzielenia tych substancji od pierwiastków zakłócających..
Czasami do wytwarzania produktów lotnych wykorzystuje się reakcje chemiczne, na przykład uwalnianie dwutlenku węgla z węglanów, amoniaku w metodzie Kjeldahla do oznaczania azotu i dwutlenku siarki podczas oznaczania siarki w stali.
Metody ulatniania charakteryzują się generalnie dużą prostotą i łatwością obsługi, z wyjątkiem sytuacji, gdy potrzebne są wysokie temperatury lub materiały wysoce odporne na korozję (Louis Gordon, 2014).
Wiedząc, że temperatura wrzenia wody wynosi 100 ° C, czy zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego woda deszczowa wyparowuje??
Czy to 100 ° C? Jeśli tak, dlaczego się nie ogrzeję? Czy zastanawiałeś się kiedyś, co nadaje charakterystyczny aromat alkoholowi, occie, drewnu lub plastikowi? (Prężność par, S.F.)
Za to wszystko odpowiada właściwość zwana prężnością pary, która jest ciśnieniem wywieranym przez parę będącą w równowadze z fazą stałą lub ciekłą tej samej substancji..
Również ciśnienie cząstkowe substancji w atmosferze na ciało stałe lub ciecz (Anne Marie Helmenstine, 2014).
Prężność par jest miarą tendencji materiału do zmiany stanu gazowego lub pary, to znaczy miarą lotności substancji.
Wraz ze wzrostem ciśnienia pary, tym większa jest zdolność odparowywania cieczy lub ciała stałego, a zatem jest bardziej lotny..
Prężność par będzie rosła wraz z temperaturą. Temperatura, w której prężność pary na powierzchni cieczy jest równa ciśnieniu wywieranemu przez środowisko, nazywana jest temperaturą wrzenia cieczy (Encyclopædia Britannica, 2017).
Prężność pary zależy od substancji rozpuszczonej w roztworze (jest to właściwość koligatywna). Na powierzchni roztworu (granica faz powietrze-gaz) najbardziej powierzchowne cząsteczki mają tendencję do parowania, wymiany między fazami i wytwarzania prężności pary..
Obecność substancji rozpuszczonej zmniejsza liczbę cząsteczek rozpuszczalnika na granicy faz, zmniejszając prężność pary..
Zmianę prężności pary można obliczyć za pomocą prawa Raoulta dla nielotnych substancji rozpuszczonych, które jest określone wzorem:
Gdzie X2 to ułamek molowy rozpuszczalnika. Jeśli pomnożymy obie strony równania przez P °, to pozostanie:
Podstawienie (1) w (3) to:
(4)
Jest to zmiana prężności pary, gdy rozpuszcza się substancja rozpuszczona (Jim Clark, 2017).
Analiza grawimetryczna to klasa technik laboratoryjnych wykorzystywanych do określenia masy lub stężenia substancji poprzez pomiar zmiany masy..
Substancja chemiczna, którą próbujemy określić ilościowo, jest czasami nazywana analitem. Moglibyśmy użyć analizy grawimetrycznej, aby odpowiedzieć na pytania takie jak:
Istnieją dwa popularne typy analizy grawimetrycznej. Obie obejmują zmianę fazy analitu w celu oddzielenia go od reszty mieszaniny, co prowadzi do zmiany masy..
Jedną z tych metod jest grawimetria opadów atmosferycznych, ale tą, która naprawdę nas interesuje, jest grawimetria ulatniania.
Grawimetria lotności polega na termicznym lub chemicznym rozkładzie próbki i pomiarze wynikającej z tego zmiany jej masy..
Alternatywnie możemy złapać i zważyć lotny produkt rozkładu. Ponieważ uwalnianie lotnych gatunków jest istotną częścią tych metod, wspólnie klasyfikujemy je jako metody analizy grawimetrycznej ulatniania się (Harvey, 2016).
Problemy analizy grawimetrycznej to po prostu problemy stechiometryczne z kilkoma dodatkowymi krokami.
Aby wykonać jakiekolwiek obliczenia stechiometryczne, potrzebujemy współczynników zbilansowanego równania chemicznego.
Na przykład, jeśli próbka zawiera dihydrat chlorku baru (BaCldwa● H.dwaO) ilość zanieczyszczeń można uzyskać ogrzewając próbkę w celu odparowania wody.
Różnica masy między próbką oryginalną a próbką podgrzaną da nam w gramach ilość wody zawartej w chlorku baru.
Za pomocą prostego obliczenia stechiometrycznego otrzymamy ilość zanieczyszczeń w próbce (Khan, 2009).
Destylacja frakcyjna to proces, w którym składniki ciekłej mieszaniny są rozdzielane na różne części (zwane frakcjami) zgodnie z ich różnymi temperaturami wrzenia.
Różnica lotności związków w mieszaninie odgrywa fundamentalną rolę w ich rozdzielaniu..
Destylacja frakcyjna służy do oczyszczania chemikaliów, a także do oddzielania mieszanin w celu uzyskania ich składników. Jest stosowana jako technika laboratoryjna oraz w przemyśle, gdzie proces ma duże znaczenie handlowe.
Opary z wrzącego roztworu przechodzą przez wysoką kolumnę, zwaną kolumną frakcjonującą..
Kolumna jest wypełniona plastikowymi lub szklanymi kulkami, aby poprawić separację, zapewniając większą powierzchnię do kondensacji i parowania.
Temperatura kolumny stopniowo spada na całej jej długości. Składniki o wyższej temperaturze wrzenia kondensują się w kolumnie i wracają do roztworu.
Składniki o niższych temperaturach wrzenia (bardziej lotne) przechodzą przez kolumnę i są zbierane u góry.
Teoretycznie posiadanie większej liczby kulek lub płytek poprawia separację, ale dodanie płytek zwiększa również czas i energię potrzebną do zakończenia destylacji (Helmenstine, 2016)..
Jeszcze bez komentarzy