揮散とは何ですか?
の 揮散 それは化学物質を液体または固体状態から気体または蒸気状態に変換するプロセスです。同じプロセスを説明するために使用される他の用語は気化、蒸留および昇華です。.
多くの場合、物質は揮発によって他の物質から分離され、その後水蒸気凝縮によって回収されます。.
物質を加熱してその蒸気圧を高めることによって、または不活性ガス流または真空ポンプを使用してその蒸気を除去することによって、物質をより迅速に揮発させることができる。.
加熱手順には、妨害元素からこれらの物質を分離するための水、水銀または三塩化ヒ素の揮発が含まれる.
化学反応は、炭酸塩からの二酸化炭素の放出、鋼鉄中の硫黄の定量における窒素および二酸化硫黄の定量のための二酸化硫黄のような揮発性生成物を製造するためにしばしば使用される。.
揮発方法は一般に、高温または耐腐食性の高い材料が必要な場合を除いて、非常に単純で操作が簡単であるという特徴があります(Louis Gordon、2014)。.
蒸気圧気化
水の沸点が100℃であることを知って、雨水がなぜ蒸発するのか疑問に思ったことはありますか?
100℃ですか?もしそうなら、なぜ私は熱くなりませんか?アルコール、酢、木、プラスチックの特徴的な香りが何をもたらすのか疑問に思ったことはありますか? (蒸気圧、S.F。)
これらすべてを担うものは蒸気圧として知られる特性であり、これは同じ物質の固相または液相と平衡状態にある蒸気によって及ぼされる圧力です。.
また、大気中の物質の固体または液体への分圧(Anne Marie Helmenstine、2014).
蒸気圧は、物質がガス状態または蒸気状態に変化する傾向の尺度、すなわち物質の揮発度の尺度です。.
蒸気圧が上昇すると、液体または固体の蒸発能力はより揮発性になります。.
蒸気圧は温度とともに上昇します。液体の表面の蒸気圧が周囲の圧力と同じになる温度は液体の沸点と呼ばれます(Encyclopaedia Britannica、2017)。.
蒸気圧は、溶液に溶けている溶質に依存します(それは、束縛特性です)。溶液の表面(空気 - 気体界面)では、最も表面的な分子が蒸発する傾向があり、相間で交換して蒸気圧を発生させます。.
溶質が存在すると、界面の溶媒分子数が減少し、蒸気圧が低下します。.
蒸気圧の変化は、次の式で与えられる、不揮発性溶質に対するラウルの法則を使って計算できます。
P1が溶質を添加した後の蒸気圧である場合、x1は前記溶質のモル分率であり、そしてP°は純粋な溶媒の蒸気圧である。溶質と溶媒のモル分率の合計が1の場合、次のようになります。
ここで、X 2は溶媒のモル分率です。方程式の両側にP°を掛けると、それは残ります。
(3)に(1)を代入すると、
(4)
これは溶質を溶解したときの蒸気圧の変化です(Jim Clark、2017).
重量分析
重量分析は、質量の変化を測定することによって物質の質量または濃度を決定するために使用される実験技術の一種です。.
我々が定量しようとしている化学物質は時々分析物と呼ばれます。重量分析を使用して、次のような質問に答えることができます。
- 溶液中の分析物の濃度はいくらですか?
- 私たちのサンプルはどのくらい純粋ですか?ここのサンプルは、固体または溶液中のものです。.
重量分析には2つの一般的なタイプがあります。両方とも、分析物の相を変化させてそれを残りの混合物から分離することを含み、その結果、質量が変化する。.
これらの方法の1つは沈殿重量測定ですが、私達にとって本当に興味があるものは揮発重量測定です.
揮発重量測定は、サンプルを熱的または化学的に分解し、その質量の変化を測定することに基づいています。.
あるいは、揮発性分解生成物を捕捉して計量することもできます。揮発性種の放出はこれらの方法の本質的な部分であるため、我々はそれらを重量揮発分析法としてまとめて分類している(Harvey、2016)。.
重量分析の問題は、いくつかの追加ステップを伴う単純な化学量論問題です。.
化学量論的計算を実行するには、バランスの取れた化学方程式の係数が必要です。.
たとえば、サンプルに塩化バリウム二水和物(BaCl)の不純物が含まれているとします。2●H2O)、サンプルを加熱して水を蒸発させることによって不純物の量を得ることができる。.
元のサンプルと加熱されたサンプルの質量の差から、グラム単位で、塩化バリウムに含まれる水の量がわかります。.
単純な化学量論計算により、サンプル中の不純物量が得られます(Khan、2009)。.
分別蒸留
分別蒸留は、液体混合物の成分がそれらの異なる沸点に従って異なる部分(フラクションと呼ばれる)に分離される方法である。.
混合物の化合物の揮発性の違いはそれらの分離において基本的な役割を果たす.
分別蒸留は化学製品を精製するためにそしてまたそれらの成分を得るために混合物を分離するために使用される。それは実験室の技術としてそしてプロセスが工業的に非常に重要である産業で使用されます.
沸騰した溶液の蒸気は分別カラムと呼ばれる高いカラムに沿って送られます.
分離を改善するためにカラムにはプラスチックまたはガラスビーズが充填されており、凝縮と蒸発のための表面積が大きくなります。.
カラムの温度はその長さに沿って徐々に低下します。高沸点の成分はカラム内で凝縮して溶液に戻る.
沸点が低い(揮発性が高い)成分はカラムを通過し、塔頂付近に集められます。.
理論的には、ビーズやプレートの数を増やすと分離は向上しますが、プレートを追加すると蒸留を完了するのに必要な時間とエネルギーも増加します(Helmenstine、2016).
参考文献
- Anne Marie Helmenstine。 (2014年5月16日)。蒸気圧の定義thoughtco.comから取得.
- ブリタニカ百科事典(2017年2月10日)。蒸気圧britannica.comから回収.
- ハーヴェイ、D。(2016年、3月25日)。揮発重量分析chem.libretextsから回復.
- Helmenstine、A. M.(2016年11月8日)。分別蒸留の定義と例thoughtco.comから取得.
- ジムクラーク、I.L。(2017年、3月3日)。ラウルの法則回収されたdechem.libretexts.
- Khan、S.(2009年8月27日)。重量分析入門揮発重量測定ハナカデミーから回収.
- Louis Gordon、R.W.(2014)。 accessscience.comから取得.
- 蒸気圧(S.F.)。 chem.purdue.eduから取得.