- מהי אידוי?
- כוחות לכידות
- גורמים המעורבים באידוי כימי
- ה
- טֶמפֶּרָטוּרָה
- מיכל סגור או פתוח
- ריכוז מולקולות מתאדות
- לחץ ואזור השטח של הנוזל
- יישומים
- קירור באידוי
- ייבוש חומרים
- ייבוש חומרים
- דוגמאות
- הפניות
האידוי הכימי הוא התהליך שבו מולקולות מופרדות משטח נוזלי עוברות למצב הגזים. זהו תהליך שסופג אנרגיה, ולכן הוא אנדותרמי. המולקולות ליד פני הנוזל מגבירות את האנרגיה הקינטית שלהן להתאדות.
כתוצאה מעלייה זו באנרגיה, כוחות הלכידות או המשיכה הבין-מולקולרית בין מולקולות אלה נחלשים והם בורחים משלב הנוזל לשלב הגז. מכיוון שאין גבול שבו המולקולות הגזים מסתובבות כדי לחדור שוב לנוזל, כל זה בסופו של דבר מתאדה לחלוטין.
Vidralta, מ- Wikimedia Commons
שלא כמו הרתחה, אידוי יכול להתרחש בכל טמפרטורה לפני שהנוזל רותח. תופעה זו היא אז הסיבה לכך שאפשר לראות אדי מים הנובעים מהיערות, שכאשר במגע עם אוויר קר מעבים טיפות מים מיקרו המעניקות להם צבע לבן.
עיבוי הוא תהליך הפוך שעשוי לבסס שיווי משקל עם האידוי המתרחש בנוזל.
ישנם גורמים המשפיעים על אידוי, כגון: מהירות התהליך או כמות המולקולות שיכולות להתאדות מנוזל; אופי הנוזל או סוגו; הטמפרטורה אליה נחשף הנוזל, או אם הוא נמצא במיכל סגור או פתוח החשוף לסביבה.
דוגמה נוספת לאידוי כימי מתרחשת בגופנו: כאשר אנו מזיעים, חלק מהנוזל בזיעה מתאדה. אידוי הזיעה מותיר תחושת קור בגוף עקב קירור אידוי.
מהי אידוי?
מקור: Pixabay
זה מורכב מהיכולת או הרכוש של המולקולות הממוקמות על פני נוזל להפוך לאדים. מנקודת מבט תרמודינמית נדרשת ספיגת אנרגיה כדי שהאידוי יתקיים.
אידוי הוא תהליך המתרחש במולקולות שנמצאות ברמה של המשטח החופשי של הנוזל. המצב האנרגטי של המולקולות המרכיבות את הנוזל הוא חיוני לשינוי מהנוזל למצב הגזי.
האנרגיה הקינטית או האנרגיה שהם תוצר של תנועת חלקיקי הגוף, הם המקסימליים במצב הגזי.
כוחות לכידות
על מנת שהמולקולות הללו ייצאו משלב הנוזל, עליהן להגדיל את האנרגיה הקינטית שלהן בכדי שיוכלו להתאדות. עם עליית האנרגיה הקינטית, כוח הלכידות של המולקולות ליד פני הנוזל פוחת.
כוח הלכידות הוא זה שמפעיל משיכה מולקולרית, המסייעת להחזיק מולקולות יחד. אידוי דורש תרומה של אנרגיה המסופקת על ידי חלקיקי המדיום שמסביב כדי להפחית כוח זה.
תהליך האידוי ההפוך נקרא עיבוי: המולקולות שנמצאות במצב הגזי חוזרות לשלב הנוזל. זה מתרחש כאשר מולקולות במצב הגזי מתנגשות על פני הנוזל ונלכדות שוב בנוזל.
אידוי, צמיגות, מתח פנים, בין תכונות כימיות אחרות, שונים זה מזה לכל אחד מהנוזלים. אידוי כימי הוא תהליך שתלוי בסוג הנוזל בין גורמים אחרים המפורטים בסעיף הבא.
גורמים המעורבים באידוי כימי
ישנם גורמים רבים המשפיעים על תהליך האידוי, המעדיפים או מעכבים את התהליך הזה. יש סוג הנוזל, הטמפרטורה, נוכחות זרמי אוויר, הלחות, בין גורמים רבים אחרים.
ה
לכל סוג של נוזל יהיה כוח מגובש או מושך משלו שקיים בין המולקולות המרכיבות אותו. בנוזלים שמנוניים כמו שמן, האידוי מתרחש בדרך כלל במידה פחותה מאשר בנוזלים המימיים הללו.
לדוגמא, במים כוחות הלכידות מיוצגים על ידי קשרי המימן המוקמים בין מולקולותיה. אטומי H ו- O המרכיבים מולקולת מים מוחזקים יחד על ידי קשרים קוולנטים קוטביים.
חמצן הוא אלקטרו-נגטיבי יותר ממימן, מה שמקל על מולקולת מים לקשר מימן עם מולקולות אחרות.
טֶמפֶּרָטוּרָה
הטמפרטורה היא גורם המשפיע על האנרגיה הקינטית של המולקולות היוצרות נוזלים וגזים. יש אנרגיה קינטית מינימלית הנדרשת למולקולות כדי לברוח מעל פני הנוזל.
בטמפרטורה נמוכה חלק המולקולות בנוזל שיש לו מספיק אנרגיה קינטית להתאדות הוא קטן. כלומר, בטמפרטורה נמוכה אידוי הנוזל יהיה פחות; ולכן האידוי יהיה איטי יותר.
במקום זאת, האידוי יגדל ככל שהטמפרטורה תעלה. עם עליית הטמפרטורה, יגדל גם חלק המולקולות בנוזל הרוכש את האנרגיה הקינטית הנחוצה להתאדות.
מיכל סגור או פתוח
אידוי כימי יהיה שונה, תלוי אם המיכל בו נמצא הנוזל סגור או פתוח חשוף לאוויר.
אם הנוזל נמצא בכלי סגור, מולקולות המתאדות חוזרות במהירות לנוזל; כלומר הם מתמצאים כשהם מתנגשים בגבול פיזי, כמו קירות או מכסה.
שיווי משקל דינמי נוצר במיכל סגור זה בין תהליך האידוי שעובר הנוזל עם זה של עיבוי.
אם המיכל פתוח, הנוזל יכול להתאדות ברציפות אפילו למלואו, תלוי בזמן החשיפה לאוויר. במיכל פתוח אין שום אפשרות ליצור איזון בין אידוי לעיבוי.
כאשר המכל פתוח, הנוזל נחשף לסביבה המאפשרת את התפשטות המולקולות המאדות. יתר על כן, זרמי האוויר מבטאים את המולקולות המאדות ומחליפים אותם בגזים אחרים (בעיקר חנקן וחמצן).
ריכוז מולקולות מתאדות
גם הריכוז הקיים בשלב הגז של מולקולות המתאדות הוא מכריע. תהליך אידוי זה יקטן כאשר יש ריכוז גבוה של החומר המתאדה באוויר או בסביבה.
כמו כן כאשר יש ריכוז גבוה של חומרים מאדים שונים באוויר, קצב האידוי של כל חומר אחר פוחת.
ריכוז זה של חומרים שהתאיידו מתרחש בעיקר באותם מקרים בהם אין מחזור אוויר מספיק.
לחץ ואזור השטח של הנוזל
אם יש פחות לחץ על המולקולות על פני הנוזל, האידוי של מולקולות אלה יועדף יותר. ככל ששטח הפנים של הנוזל שנחשף לאוויר רחב יותר, כך יתרחש אידוי מהיר יותר.
יישומים
קירור באידוי
כבר ברור שרק מולקולות הנוזל המגדילות את האנרגיה הקינטית שלהן משנות את השלב הנוזלי שלהן לגזית . במקביל, במולקולות הנוזל שאינן בורחות, יש ירידה באנרגיה קינטית עם ירידה בטמפרטורה.
הטמפרטורה של הנוזל שנשמר עדיין בשלב זה יורדת, הוא מתקרר; תהליך זה נקרא קירור אידוי. תופעה זו מסבירה מדוע הנוזל מבלי להתאדה כאשר הוא מתקרר יכול לספוג חום מהסביבה הסובבת אותו.
כאמור לעיל, תהליך זה מאפשר לנו לווסת את חום גופנו. כמו כן, תהליך קירור אידוי זה משמש לקירור של סביבות באמצעות מקררי אידוי.
ייבוש חומרים
אידוי ברמה תעשייתית משמש לייבוש חומרים שונים העשויים בד, נייר, עץ, בין היתר.
תהליך האידוי משמש גם להפרדת מומסים כמו מלחים, מינרלים, בין מומסים אחרים מתמיסות נוזליות.
אידוי משמש לייבוש חפצים, דגימות.
מאפשר התאוששות של חומרים או כימיקלים רבים.
ייבוש חומרים
תהליך זה חיוני לייבוש חומרים במספר גדול של מעבדות ביו-רפואיות ומחקר בכלל.
ישנם מאיידים צנטריפוגאליים וסיבוביים המשמשים למיקסום הסרת ממס מחומרים מרובים בבת אחת. במכשירים אלה או בציוד מיוחד, הדגימות מרוכזות ואטונים לאט לתהליך האידוי.
דוגמאות
דוגמה לאידוי כימי מתרחשת בגוף האדם כאשר מתרחש תהליך ההזעה. כאשר מזיעים זיעה מתאדה, הגוף נוטה להתקרר ויש ירידה בטמפרטורת הגוף.
תהליך אידוי זיעה וקירור הגוף לאחר מכן תורם לוויסות טמפרטורת הגוף.
ייבוש הבגדים מתבצע גם הודות לתהליך של אידוי מים. הבגדים מונחים כך שזרם האוויר יעקור את המולקולות הגזים וכך יש יותר אידוי. הטמפרטורה או החום של הסביבה והלחץ האטמוספרי משפיעים גם כאן.
בייצור של מוצרים מיובשים בהקפאה המאוחסנים ונמכרים יבשים, כמו אבקת חלב, תרופות, בין היתר, מתרחש גם אידוי. עם זאת, אידוי זה מתבצע תחת ואקום ולא בגלל עליית הטמפרטורה.
דוגמאות נוספות.
הפניות
- כימיה LibreTexts. (20 במאי 2018). אידוי ועיבוי. התאושש מ: chem.libretexts.org
- חימנז, ו 'ומקרוללה, ג'יי (1984). פיזיוכימיה פיזיולוגית. (6 ת"א. Ed). מדריד: אינטרמריקנה
- Whitten, K., דייויס, R., Peck M. ו- Stanley, G. (2008). כִּימִיָה. (8 א.ע.ד ). לימוד CENGAGE: מקסיקו.
- ויקיפדיה. (2018). אידוי. התאושש מ: https://en.wikipedia.org/wiki/ אידוי
- Fennel J. (2018). מהי אידוי? - הגדרה ודוגמאות. לימוד. התאושש מ: study.com
- מלסקי, מלורי. (16 באפריל 2018). דוגמאות לאידוי וזיקוק. מדע. התאושש מ: sciencing.com