Hvad er volatilisering?

den fordampning Det er processen med at omdanne et kemisk stof fra en flydende eller fast tilstand til en gasformig eller damptilstand. Andre udtryk anvendt til at beskrive den samme proces er fordampning, destillation og sublimering.

Et stof kan ofte separeres fra et andet ved fordampning og kan derefter genvindes ved dampkondensation.

Stoffet kan fordampes hurtigere enten ved opvarmning for at øge dets damptryk eller ved at fjerne dampen ved hjælp af en strøm af inert gas eller en vakuumpumpe.

Opvarmningsprocedurer omfatter fordampning af vand, kviksølv eller arsen-triklorid for at adskille disse stoffer fra de interfererende elementer.

Nogle gange anvendes kemiske reaktioner til at fremstille flygtige produkter som frigivelse af carbondioxid fra carbonater, ammoniak i Kjeldahl-metoden til bestemmelse af nitrogen og svovldioxid ved bestemmelse af svovl i stål..

Fordelingsmetoderne karakteriseres generelt af stor enkelhed og brugervenlighed, undtagen når der kræves høje temperaturer eller materialer, der er stærkt korrosionsbestandige (Louis Gordon, 2014).

Damptryk fordampning

At vide, at vandkogningstemperaturen er 100 ° C, har du nogensinde spekuleret på, hvorfor regnvand fordamper?

Er det ved 100 ° C? Hvis ja, hvorfor bliver jeg ikke varm? Har du nogensinde spekuleret på, hvad der giver den karakteristiske aroma af alkohol, eddike, træ eller plast? (Damptryk, S.F.)

Den ene der er ansvarlig for alt dette er en egenskab kendt som damptryk, hvilket er det tryk, der udøves af en damp i ligevægt med den faste eller flydende fase af samme stof.

Også substansens partielle tryk i atmosfæren på det faste stof eller væsken (Anne Marie Helmenstine, 2014).

Damptrykket er et mål for tendensen af ​​et materiale til at skifte til gasform eller damp tilstand, det vil sige et mål for stoffernes flygtighed.

Efterhånden som damptrykket stiger, bliver væskens eller faststofets kapacitet til fordampning mere flygtig.

Damptrykket vil stige med temperatur. Den temperatur, hvor damptrykket på overfladen af ​​en væske er lig med det tryk, der udøves af miljøet, kaldes væskens kogepunkt (Encyclopædia Britannica, 2017).

Damptrykket afhænger af opløsningen opløst i opløsning (det er en kolligativ egenskab). På overfladen af ​​opløsningen (luftgasgrænsefladen) har de mest overfladiske molekyler en tendens til at fordampe, udveksle mellem faser og generere et damptryk.

Tilstedeværelsen af ​​opløst stof reducerer antallet af opløsningsmiddelmolekyler i grænsefladen, hvilket reducerer damptrykket.

Ændringen i damptryk kan beregnes med Raoults lov for ikke-flygtige opløste stoffer, som er givet af:

Hvor P1 er damptrykket efter tilsætning af opløsningsmidlet, er x1 den molære fraktion af det nævnte opløsningsmiddel, og P ° er damptrykket af det rene opløsningsmiddel. Hvis vi har summen af ​​opløsningsmidlets molære fraktioner, og opløsningsmidlet er lig med 1, har vi: 

Hvor X2 er molfraktionen af ​​opløsningsmidlet. Hvis vi multiplicerer begge sider af ligningen med P °, forbliver det:

At erstatte (1) i (3) er:

(4)

Dette er variationen af ​​damptryk ved opløsning af et opløst stof (Jim Clark, 2017).

Gravimetrisk analyse

Gravimetrisk analyse er en klasse af laboratorieteknikker, der anvendes til at bestemme masse eller koncentration af et stof ved at måle en ændring i masse.

Det kemikalie, vi forsøger at kvantificere, kaldes undertiden analyten. Vi kunne bruge gravimetrisk analyse til at besvare spørgsmål som:

• Hvad er analytens koncentration i en opløsning?
• Hvor rent er vores prøve? Prøven her kan være solid eller i opløsning.

Der er to almindelige typer gravimetrisk analyse. Begge involverer at ændre analytens fase for at adskille den fra resten af ​​en blanding, hvilket resulterer i en ændring i massen.

En af disse metoder er nedbør gravimetri, men den der virkelig interesserer os er volatilisering gravimetri.

Fordampningsgravimetrien er baseret på termisk eller kemisk nedbrydning af prøven og måling af den resulterende ændring i dens masse.

Alternativt kan vi fælde og veje en flygtig nedbrydningsprodukt. Fordi frigivelsen af ​​en flygtig art er en væsentlig del af disse metoder, klassificerer vi dem samlet som gravimetriske fordampningsanalysemetoder (Harvey, 2016).

Problemet med gravimetrisk analyse er simpelthen støkiometriske problemer med et par yderligere trin.

For at udføre støkiometrisk beregning, har vi brug for koefficienterne for den afbalancerede kemiske ligning.

For eksempel, hvis en prøve indeholder urenheder af bariumchloriddihydrat (BaCl₂● H₂O), kan mængden af ​​urenheder opnås ved at opvarme prøven for at fordampe vandet.

Forskellen i masse mellem den oprindelige prøve og den opvarmede prøve vil give os i gram mængden af ​​vand indeholdt i bariumchlorid.

Ved en simpel støkiometrisk beregning opnås mængden af ​​urenheder i prøven (Khan, 2009).

Fraktionel destillation

Fraktioneret destillation er en proces, hvorved komponenterne i en flydende blanding adskilles i forskellige dele (kaldet fraktioner) i henhold til deres forskellige kogepunkt..

Forskellen i volatiliteter af forbindelserne i blandingen spiller en afgørende rolle i deres adskillelse.

Fraktionel destillation bruges til at rense kemiske produkter og også at adskille blandingerne for at opnå deres komponenter. Det bruges som laboratorieteknik og i industrien, hvor processen har en stor kommerciel betydning.

Dampene i en kogende opløsning føres langs en høj søjle, der kaldes fraktioneringskolonnen.

Søjlen er pakket med plast eller glasperler for at forbedre adskillelsen, der giver mere overfladeareal til kondens og inddampning.

Kolonnenes temperatur falder gradvist langs dens længde. Komponenterne med et højere kogepunkt kondenserer i søjlen og vender tilbage til opløsningen.

Komponenter med lavere (mere flygtige) kogepunkter passerer gennem søjlen og samles i nærheden af ​​toppen.

Teoretisk har flere perler eller plader forbedret adskillelse, men tilsætningen af ​​plader øger også den tid og energi, der kræves for at fuldføre en destillation (Helmenstine, 2016).

referencer

1. Anne Marie Helmenstine. (2014, maj 16). Damptryk Definition. Hentet fra thoughtco.com.
2. Encyclopædia Britannica. (2017, februar 10). Damptryk. Gendannet fra britannica.com.
3. Harvey, D. (2016, marts 25). Fordampning Gravimetri. Gendannet fra kem.libretexts.
4. Helmenstine, A. M. (2016, 8. november). Fraktioneret destillationsdefinition og eksempler. Hentet fra thoughtco.com.
5. Jim Clark, I. L. (2017, marts 3). Raoults lov. Gendannede dechem.libretexts.
6. Khan, S. (2009, august 27). Introduktion til gravimetrisk analyse: Fordampning gravimetri. Hentet fra khanacademy.
7. Louis Gordon, R. W. (2014). Hentet fra accessscience.com.
8. Damptryk. (S.F.). Hentet fra kem.purdue.edu.