CHEMISCHE VERDAMPING: WAARUIT HET BESTAAT, TOEPASSINGEN EN VOORBEELDEN - CHEMIE - 2026

De chemische verdamping is het proces waarbij moleculen worden gescheiden van een vloeibaar oppervlak en de gasvormige toestand passeren. Het is een proces dat energie absorbeert, en daarom is het endotherm. De moleculen nabij het oppervlak van de vloeistof verhogen hun kinetische energie om te verdampen.

Door deze energietoename verzwakken de intermoleculaire krachten van cohesie of aantrekking tussen deze moleculen en ontsnappen ze uit de vloeistoffase naar de gasfase. Omdat er geen grens is waar de gasvormige moleculen ronddraaien om weer de vloeistof binnen te dringen, verdampt dit alles volledig.

Vidralta, van Wikimedia Commons

In tegenstelling tot koken, kan verdamping plaatsvinden bij elke temperatuur voordat de vloeistof kookt. Dit fenomeen is dan de reden waarom je waterdampen uit de bossen kunt zien komen, die bij contact met koude lucht microdruppels water condenseren waardoor ze een witte kleur krijgen.

Condensatie is een omgekeerd proces dat al dan niet een evenwicht tot stand brengt met de verdamping die in de vloeistof optreedt.

Er zijn factoren die de verdamping beïnvloeden, zoals: de snelheid van het proces of de hoeveelheid moleculen die uit een vloeistof kunnen verdampen; de aard of het type van de vloeistof; de temperatuur waaraan de vloeistof wordt blootgesteld, of als deze zich in een gesloten of open houder bevindt die aan de omgeving is blootgesteld.

Een ander voorbeeld van chemische verdamping vindt plaats in ons lichaam: als we zweten, verdampt een deel van de vloeistof in het zweet. De verdamping van zweet laat een koud gevoel in het lichaam achter door verdampingskoeling.

Wat is verdamping?

Bron: Pixabay

Het bestaat uit het vermogen of de eigenschap van de moleculen die zich op het oppervlak van een vloeistof bevinden om in damp te veranderen. Vanuit thermodynamisch oogpunt is energieabsorptie vereist om verdamping te laten plaatsvinden.

Verdamping is een proces dat plaatsvindt in de moleculen die zich ter hoogte van het vrije oppervlak van de vloeistof bevinden. De energetische toestand van de moleculen waaruit de vloeistof bestaat, is van fundamenteel belang voor de overgang van de vloeibare naar de gasvormige toestand.

De kinetische energie of energie die het product is van de beweging van de deeltjes van een lichaam, is maximaal in gasvormige toestand.

Samenhang krachten

Om deze moleculen uit de vloeistoffase te laten komen, moeten ze hun kinetische energie verhogen zodat ze kunnen verdampen. Met de toename van kinetische energie neemt de cohesiekracht van de moleculen nabij het oppervlak van de vloeistof af.

De cohesiekracht is er een die moleculaire aantrekkingskracht uitoefent, wat helpt om moleculen bij elkaar te houden. Verdamping vereist een bijdrage van energie die wordt geleverd door de deeltjes van het omringende medium om deze kracht te verminderen.

Het omgekeerde proces van verdamping wordt condensatie genoemd: de moleculen die zich in gasvormige toestand bevinden, keren terug naar de vloeibare fase. Het treedt op wanneer moleculen in de gasvormige toestand in botsing komen met het oppervlak van de vloeistof en weer vast komen te zitten in de vloeistof.

Zowel verdamping, viscositeit, oppervlaktespanning en andere chemische eigenschappen zijn verschillend voor elk van de vloeistoffen. Chemische verdamping is een proces dat afhangt van het type vloeistof, naast andere factoren die in de volgende sectie worden beschreven.

Factoren die betrokken zijn bij chemische verdamping

Er zijn tal van factoren die het verdampingsproces beïnvloeden en dit proces bevorderen of remmen. Er is het soort vloeistof, de temperatuur, de aanwezigheid van luchtstromen, de vochtigheid en vele andere factoren.

De

Elk type vloeistof heeft zijn eigen cohesieve of aantrekkende kracht die bestaat tussen de moleculen waaruit het bestaat. In olieachtige vloeistoffen zoals olie treedt verdamping over het algemeen in mindere mate op dan in die waterige vloeistoffen.

In water worden de cohesiekrachten bijvoorbeeld weergegeven door de waterstofbruggen die tot stand zijn gebracht tussen de moleculen. De H- en O-atomen waaruit een watermolecuul bestaat, worden bij elkaar gehouden door polaire covalente bindingen.

Zuurstof is elektronegatiever dan waterstof, waardoor het voor een watermolecuul gemakkelijker wordt om waterstof te binden met andere moleculen.

Temperatuur

Temperatuur is een factor die de kinetische energie beïnvloedt van de moleculen die vloeistoffen en gassen vormen. Er is een minimale kinetische energie nodig om moleculen te laten ontsnappen aan het oppervlak van de vloeistof.

Bij lage temperatuur is het deel van de moleculen in de vloeistof dat voldoende kinetische energie heeft om te verdampen, klein. Dat wil zeggen, bij lage temperatuur zal de verdamping van de vloeistof minder zijn; en daarom zal de verdamping langzamer zijn.

De verdamping zal eerder toenemen naarmate de temperatuur stijgt. Bij toenemende temperatuur zal ook het aandeel moleculen in de vloeistof die de kinetische energie verkrijgen die nodig is om te verdampen, toenemen.

Gesloten of open container

De chemische verdamping zal verschillen, afhankelijk van of de container waarin de vloeistof zich bevindt, gesloten of open is, blootgesteld aan lucht.

Als de vloeistof zich in een gesloten container bevindt, keren de verdampende moleculen snel terug naar de vloeistof; dat wil zeggen, ze condenseren wanneer ze in botsing komen met een fysieke grens, zoals muren of een deksel.

In deze gesloten container ontstaat een dynamisch evenwicht tussen het verdampingsproces dat de vloeistof ondergaat en dat van condensatie.

Als de container open is, kan de vloeistof continu verdampen, zelfs in zijn geheel, afhankelijk van de tijd van blootstelling aan lucht. In een open container is er geen mogelijkheid om een ​​balans te vinden tussen verdamping en condensatie.

Wanneer de container open is, wordt de vloeistof blootgesteld aan een omgeving die de diffusie van de verdampte moleculen vergemakkelijkt. Bovendien verdringen de luchtstromen de verdampte moleculen en vervangen ze door andere gassen (meestal stikstof en zuurstof).

Concentratie van verdampte moleculen

Ook de concentratie die in de gasfase van de verdampende moleculen aanwezig is, is bepalend. Dit verdampingsproces zal afnemen als er een hoge concentratie van de verdampende stof in de lucht of omgeving zit.

Ook wanneer er een hoge concentratie van verschillende verdampte stoffen in de lucht zit, neemt de verdampingssnelheid van elke andere stof af.

Deze concentratie aan verdampte stoffen komt vooral voor in die gevallen waarin er onvoldoende recirculatie van lucht is.

Druk en oppervlak van de vloeistof

Als er minder druk op de moleculen op het oppervlak van de vloeistof staat, zal de verdamping van deze moleculen beter verlopen. Hoe groter het oppervlak van de vloeistof dat aan lucht wordt blootgesteld, hoe sneller verdamping zal optreden.

Toepassingen

Verdampingskoeling

Het is al duidelijk dat alleen de vloeibare moleculen die hun kinetische energie verhogen, hun vloeibare fase veranderen in de gasvormige . Tegelijkertijd is er in de moleculen van de vloeistof die niet ontsnappen, een afname van kinetische energie met een afname van de temperatuur.

De temperatuur van de vloeistof die nog in deze fase wordt bewaard, daalt, hij koelt af; Dit proces wordt verdampingskoeling genoemd. Dit fenomeen verklaart waarom de vloeistof zonder te verdampen wanneer deze afkoelt, warmte kan opnemen uit de omgeving eromheen.

Zoals hierboven vermeld, stelt dit proces ons in staat om de lichaamstemperatuur van ons lichaam te reguleren. Dit proces van verdampingskoeling wordt ook gebruikt voor het koelen van omgevingen door middel van verdampingskoelers.

Materialen drogen

-Verdamping op industrieel niveau wordt gebruikt voor het drogen van verschillende materialen gemaakt met onder meer stof, papier, hout.

-Het verdampingsproces dient ook om opgeloste stoffen zoals zouten, mineralen en andere opgeloste stoffen te scheiden van vloeibare oplossingen.

-Verdamping wordt gebruikt om objecten, monsters te drogen.

-Hiermee kunnen veel stoffen of chemicaliën worden teruggewonnen.

Drogen van stoffen

Dit proces is essentieel voor het drogen van stoffen in een groot aantal biomedische en onderzoekslaboratoria in het algemeen.

Er zijn centrifugale en roterende verdampers die worden gebruikt om de verwijdering van oplosmiddelen uit meerdere stoffen tegelijk te maximaliseren. In deze apparaten of speciale apparatuur worden de monsters geconcentreerd en langzaam onderworpen aan een vacuüm voor het verdampingsproces.

Voorbeelden

-Een voorbeeld van chemische verdamping vindt plaats in het menselijk lichaam wanneer het proces van zweten plaatsvindt. Bij zweten verdampt zweet, neigt het lichaam af te koelen en neemt de lichaamstemperatuur af.

Dit proces van verdamping van zweet en daaropvolgende afkoeling van het lichaam, draagt ​​bij aan de regulering van de lichaamstemperatuur.

-Het drogen van kleding wordt ook uitgevoerd dankzij het proces van waterverdamping. De kleding is zo neergelegd dat de luchtstroom de gasvormige moleculen verdringt en er dus meer verdamping is. Ook de temperatuur of warmte van de omgeving en de atmosferische druk zijn hier van invloed.

-Bij de productie van gevriesdroogde producten die droog worden opgeslagen en verkocht, zoals melkpoeder, onder andere medicijnen, treedt ook verdamping op. Deze verdamping vindt echter plaats onder vacuüm en niet door temperatuurstijging.

Andere voorbeelden.

Referenties

1. Chemie LibreTexts. (20 mei 2018). Verdamping en condensatie. Hersteld van: chem.libretexts.org
2. Jimenez, V. en Macarulla, J. (1984). Fysiologische fysicochemie. (6 ^ta. Ed). Madrid: Interamericana
3. Whitten, K., Davis, R., Peck M. en Stanley, G. (2008). Chemie. (8 ^ava. Ed). CENGAGE Leren: Mexico.
4. Wikipedia. (2018). Verdamping. Hersteld van: https://en.wikipedia.org/wiki/Evaporation
5. Venkel J. (2018). Wat is verdamping? - Definitie en voorbeelden. Studie. Hersteld van: study.com
6. Malesky, Mallory. (16 april 2018). Voorbeelden van verdamping en destillatie. Wetenschappelijk. Hersteld van: sciencing.com