Embullitionskoncept, typer och exempel

De kokande Det är förändringen av tillstånd eller fas av en vätska till gasformigt tillstånd. Det inträffar när en vätska värms upp tills den når sin kokpunkt: temperaturen vid vilken vätskans ångtryck är lika med det atmosfäriska trycket som utövas på ytan på samma.

I allmänhet tillförs i kokande värme längst ner i behållaren som innehåller vätskan. Det börjar bildningen av bubblorna som ökar i volym när de uppgår till vätskans yta, eftersom trycket på dem minskar när stigande.

När en kokvätska sägs att den har nått sin kokpunkt. Källa: Pixabay.

När vätskan som upphettas är vatten innehåller bubblorna vattenånga; det vill säga de innehåller redan vattnet i ett gasformigt tillstånd. Dessutom fördelas bubblor över vätskevolymen. Koktemperaturen på vattnet är cirka 100 ºC, vid ett tryck på 1 atm (760 mmHg).

För att producera förändringen av statusen för vätskefasen till soda är det nödvändigt att leverera energi (förångningsentalpi). Medan kokningen produceras förblir vattentemperaturen konstant i 100 ºC, eftersom när flytande vattenmolekyler såsom vattenånga går förlorade.

[TOC]

Koktyper

Det finns två huvudtyper av kokning: kärnbildat och kritiskt värmeflöde.

I den kärnbildade kokningen bildas små volymbubblor på olika platser i vätskevolymen.

Bubble bildning observeras efter temperaturökningen

Under tiden inträffar kokningen av kritiskt värmeflöde när ytan där värmen levereras för att komma från kokningen, upphettas den över ett kritiskt temperaturvärde och bildar ett ångskikt på ytan.

Kokpunkt

Faktorer som bestämmer kokpunkten

Atmosfärstryck

En ökning av atmosfärstrycket resulterar i en höjd av kokpunkten, eftersom det är nödvändigt att öka vattenånga trycket för att matcha atmosfärstrycket. För att uppnå detta måste vattentemperaturen ökas, vilket gör en högre kalorikostnad som krävs.

Kan tjäna dig: effektiv kärnbelastning

Tvärtom, genom att minska atmosfärstrycket, som inträffar i ett berg med stor höjd över havet, minskar kokpunkten, eftersom ett mindre ångtryck krävs lika med atmosfärstrycket.

Intermolekylära krafter

Molekylerna i lösningen har flera typer av interaktioner, inklusive: spridnings- eller Londonkrafterna, dipol-dipolo-krafterna och vätebroarna. Ju större storleken på dessa krafter, desto större kokningspunkt.

Kalorenergi krävs för att bryta interaktionen mellan molekylerna, så att de kan få tillräckligt med energi för kokning. Till exempel: den metiliska etern (c₂H₆O) har en kokpunkt på 25 ºC, medan etyletern (c₄H₁₀O) har en kokpunkt på 78,5 ºC.

Skillnaden mellan kokpunkter, trots att de har liknande kemiska strukturer, förklaras eftersom etyletern har större molekylmassa; Båda bildar vätebroar, men de spridande krafterna i C₄H₁₀Eller är starkare än i c₂H₆ANTINGEN.

Skillnaden mellan kokning och indunstning

Kokningen har sitt ursprung i den närliggande vätskan i värmekällan och sträcker sig sedan genom vätskans volym. Det observeras i denna illustration:

Samtidigt är förångning ett fenomen med flytande yta.

Avdunstning inträffar när en flytande molekyl i luft-vätskesgränssnittet har tillräckligt med energi för att övervinna ytspänningen som utövas på den; Så dess flykt från det flytande bröstet produceras och passerar till gasfasen.

Kan tjäna dig: Benchilo Benzoate

Avdunstning kan uppstå vid vilken temperatur som helst, men möjligheten till dess händelse ökar med temperaturen. Följande bild visar vatten som förångas från marken:

Kokande exempel

Vattenånga sterilisering

Det görs i ett team som heter Autoclave, som har förmågan att generera högt tryck som utövas av vattenånga som inte kan fly. Det ger också en ökning av kokpunkten för vatten, vilket gör det möjligt att nå temperaturer över 100 ºC.

I autoklavmaterialet steriliseras för odling av vävnader, kirurgiska material, använd material i laboratorier, kulturmedel etc. Förhållandena som används för autoklavsterilisering är: 15 kilo tryck, temperatur på 121 ºC och en varaktighet på 15 minuter.

Matlagning

Maten värms upp genom att placera dem i vattnet. Under dess tillagningstemperaturer används som matchar kokpunkten för vatten (100 ºC). Maten värms upp, under den tid upplevelsen indikerar, för att uppnå optimala förhållanden för intag.

Kinesisk mat använder en minsta kokning och ånga för att bevara färgen, strukturen och smaken på mat. Den typ av kök som kallas Simmer använder temperaturer under kokpunkten. Matlagning används också med hjälp av vattenånga.

Tryckkokare

Tryckkokaren används i matlagning. Driften är baserad på dess förmåga att begränsa avgasen i den vattenånga som produceras till atmosfären, vilket genererar en ökning av det inre trycket.

Ökningen i trycket som utövas på vätskans yta i potten, innebär en ökning av kokpunkten och temperaturområdet över 100 ° C. Detta minskar tillagningstiden och sparar därför användningen av bränslen.

Det kan tjäna dig: lovat (PM): Struktur, egenskaper, erhållning, användning

Värmeavledning

Vatten kokas på hydrofila ytor för att kyla kärnreaktorer och elektroniska enheter med hög effekt, vilket undviker överhettning. För att nå kok- och kokapunkten måste vatten ta värme från sin miljö och detta ger en minskning av temperaturen på detta.

Bestämning av molmassan av lösta ämnen

Ökningen av vattenkokningspunkten är en koligativ egenskap; Och därför beror på koncentrationen av det upplösta lösta ämnet. Genom att veta det kan du uppskatta den molära massan för det lösta ämnet. Det finns emellertid mer exakta metoder, till exempel: masspektrometri, som förblir en användbar metod.

Sockerbransch

Vid raffinering av sockerrör för produktion av kristallint socker kokas sockerrörsaften och temperaturen den når beror på koncentrationen av socker i den.

Förhöjningen av käppspunkten på sockerrörssaften är ett mått på sockerkoncentration i lösningen. Detta är en viktig information för att uppnå sockerkristallisation.

Referenser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8: e upplagan.). Cengage Learning.
2. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (26 september 2019). Kokande definition i kemi. Återhämtat sig från: tankco.com
3. Wikipedia. (2019). Kokpunkt. Hämtad från: i.Wikipedia.org
4. Breslyn w. & Wyler C. (29 september 2019). Kokande. Återhämtad från: kem.Librettexts.org
5. Kokande. Återhämtad från: kem.Purdu.Edu
6. Redaktörerna för Enyclopaedia Britannica. (19 maj 2015). Kokande. Encyclopædia Britannica. Återhämtat sig från: Britannica.com
7. Prof. Sofia Gutiérrez de Gamboa. (2008). Mänsklig värmesterilisering. [Pdf]. Återhämtat sig från: UCV.gå
8. Purdue University. (30 april 2018). Vattenavvisande ytor kan effektivt koka vatten, hålla elektroniken cool. Vetenskaplig. Hämtad från: Scientedaily.com
9. Brennan, John. (2019). Användning av kokpunktens höjd. Forskning.com. Återhämtat sig från: forskning.com