Kas yra lakavimas?

The lakiosios medžiagos Tai yra cheminės medžiagos konversijos iš skystos arba kietos būsenos į dujinę ar garinę būseną procesas. Kiti terminai, naudojami apibūdinti tą patį procesą, yra garinimas, distiliavimas ir sublimacija.

Medžiaga dažnai gali būti atskirta nuo kito lakiųjų medžiagų ir tada gali būti atkurta garų kondensacijos būdu.

Medžiaga gali būti lakesnė greičiau šildant, kad padidėtų jo garų slėgis, arba pašalinant garus naudojant inertinių dujų arba vakuuminio siurblio srautą.

Šildymo procedūros apima vandens, gyvsidabrio arba arseno trichlorido lakavimą, kad šios medžiagos būtų atskirtos nuo trukdančių elementų..

Kartais cheminės reakcijos naudojamos lakiųjų produktų gamybai, pvz., Anglies dioksido išsiskyrimui iš karbonatų, amoniakui Kjeldalio metodu azoto ir sieros dioksido nustatymui plieno sieros kiekiui nustatyti..

Lakiosios medžiagos paprastai pasižymi labai paprastu ir paprastu valdymu, išskyrus tuos atvejus, kai reikalingos aukštos temperatūros ar labai atsparios korozijai medžiagos (Louis Gordon, 2014).

Garų slėgio garinimas

Žinodami, kad vandens virimo temperatūra yra 100 ° C, ar jūs kada nors susimąstėte, kodėl lietaus vanduo išgaruoja?

Ar tai 100 ° C? Jei taip, kodėl nešilsiu? Ar kada nors susimąstėte, kas suteikia būdingą alkoholio, acto, medžio ar plastiko aromatą? (Garų slėgis, S.F.)

Viskas, kas atsakinga už tai, yra nuosavybė, žinoma kaip garų slėgis, o tai yra slėgis, kurį garai daro pusiausvyrą su tos pačios medžiagos kieta arba skysta faze.

Be to, dalinis medžiagos slėgis kietoje arba skystoje atmosferoje (Anne Marie Helmenstine, 2014).

Garų slėgis yra medžiagos polinkio pasikeisti į dujinę arba garų būseną, ty medžiagų lakumo matas..

Didėjant garų slėgiui, skystis arba kietas garavimas išgaruoja.

Garų slėgis padidės esant temperatūrai. Temperatūra, kuria garų slėgis ant skysčio paviršiaus yra lygus aplinkos poveikiui, vadinamas skysčio virimo tašku (Encyclopædia Britannica, 2017).

Garų slėgis priklausys nuo tirpaluose ištirpinto tirpalo (tai yra koligatyvinė savybė). Tirpalo paviršiuje (oro ir dujų sąsaja) labiausiai paviršutiniškos molekulės linkusios išgaruoti, keistis tarp fazių ir generuoja garų slėgį.

Tirpių buvimas sumažina tirpiklių molekulių skaičių sąsajoje, sumažindamas garų slėgį.

Garų slėgio pokytį galima apskaičiuoti naudojant „Raoult“ įstatymą, skirtą neišdiliems tirpalams, kuriuos nurodo:

Kai P1 yra garų slėgis pridedant tirpalo, x1 yra minėto tirpalo molinė frakcija ir P ° yra gryno tirpiklio garų slėgis. Jei mes turime tirpalo ir tirpiklio molinių frakcijų sumą, lygus 1, tada turime: 

Kai X2 yra tirpiklio molinė frakcija. Jei dauginame abiejų lygčių pusių P °, tada jis lieka:

Pakaitinis (1) (3) yra:

(4)

Tai yra garų slėgio kitimas, kai tirpinamas tirpalas (Jim Clark, 2017).

Gravimetrinė analizė

Gravimetrinė analizė - tai laboratorinių metodų, naudojamų nustatyti medžiagos masę arba koncentraciją, klasė, matuojant masės pokyčius.

Cheminė medžiaga, kurią bandome kiekybiškai įvertinti, kartais vadinama analitu. Mes galime naudoti gravimetrinę analizę, kad atsakytume į tokius klausimus:

• Kokia koncentrato koncentracija tirpale?
• Kaip grynas mūsų pavyzdys? Pavyzdys čia gali būti kietas arba tirpalas.

Yra du bendri gravimetrinės analizės tipai. Abu yra susiję su analizės fazės keitimu, kad jis būtų atskirtas nuo likusios mišinio dalies, dėl to pasikeistų masė.

Vienas iš šių metodų yra kritulių gravimetrija, tačiau tai, kas mus domina, yra lakiųjų gravimetrija.

Lakiosios gravimetrijos pagrindas yra terminis arba cheminis mėginio skilimas ir jo masės pokyčio matavimas.

Alternatyviai, mes galime gaudyti ir pasverti lakius skilimo produktus. Kadangi lakiųjų rūšių išsiskyrimas yra esminė šių metodų dalis, mes juos klasifikuojame kaip gravimetrinius lakiųjų medžiagų analizės metodus (Harvey, 2016)..

Gravimetrinės analizės problemos yra tik stechiometrijos problemos, kelios papildomos pakopos.

Norint atlikti bet kokius stechiometrinius skaičiavimus, mums reikia subalansuotos cheminės lygties koeficientų.

Pavyzdžiui, jei mėginyje yra bario chlorido dihidrato priemaišų (BaCl₂● H₂O), priemaišų kiekį galima gauti kaitinant mėginį, kad išgaruotų vandenį.

Pirminio ėminio ir pašildyto mėginio masės skirtumas suteiks gramų vandens kiekį, esantį bario chloridu.

Paprastai atlikus stechiometrinius skaičiavimus bus gautas mėginyje esančių priemaišų kiekis (Khan, 2009).

Frakcinis distiliavimas

Frakcinis distiliavimas yra procesas, kurio metu skysto mišinio komponentai skirstomi į skirtingas dalis (vadinamas frakcijomis) pagal jų skirtingas virimo temperatūras..

Mišinių junginių nepastovumo skirtumas turi esminį vaidmenį jų atskyrime.

Frakcinis distiliavimas naudojamas cheminiams produktams valyti ir mišinių atskyrimui, kad gautų jų komponentus. Jis naudojamas kaip laboratorinė technika ir pramonėje, kur procesas turi didelę komercinę svarbą.

Virimo tirpalo garai patenka į aukštą kolonėlę, vadinamą frakcionavimo kolonėle.

Kolonėlė yra supakuota su plastikiniais arba stikliniais karoliukais, kad pagerėtų atskyrimas ir būtų užtikrintas didesnis paviršiaus plotas kondensacijai ir garavimui.

Kolonos temperatūra palaipsniui mažėja. Sudedamosios dalys, kurių virimo temperatūra yra didesnė, kolonoje kondensuojasi ir grįžta į tirpalą.

Komponentai, kurių virimo taškai yra žemesni (daugiau lakūs), eina per kolonėlę ir surenkami šalia viršaus.

Teoriškai, turint daugiau karoliukų ar plokštelių, pagerėja atskyrimas, tačiau plokštelių pridėjimas taip pat padidina laiką ir energiją, reikalingą distiliavimui užbaigti (Helmenstine, 2016).

Nuorodos

1. Anne Marie Helmenstine. (2014 m. Gegužės 16 d.). Garų slėgio apibrėžimas. Gauta iš thinkco.com.
2. Encyclopædia Britannica. (2017 m. Vasario 10 d.). Garų slėgis. Susigrąžinta iš britannica.com.
3. Harvey, D. (2016 m. Kovo 25 d.). Lakiųjų medžiagų gravimetrija. Susigrąžinta iš chem.libretexts.
4. Helmenstine, A. M. (2016 m. Lapkričio 8 d.). Frakcinio distiliavimo apibrėžimas ir pavyzdžiai. Gauta iš thinkco.com.
5. Jim Clark, I. L. (2017 m. Kovo 3 d.). Raoult įstatymas. Atkurti dechem.libretexts.
6. Khan, S. (2009 m. Rugpjūčio 27 d.). Įvadas į gravimetrinę analizę: lakiųjų gravimetrija. Gauta iš khanacademy.
7. Louis Gordon, R. W. (2014). Gauta iš accessscience.com.
8. Garų slėgis. (S.F.). Gauta iš chem.purdue.edu.