Kas yra lakavimas?

Lakumas yra procesas, kai cheminė medžiaga paverčiama skystu arba kietu pavidalu į dujinę arba garų būseną. 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 atgauta garų kondensacijos būdu.

Medžiaga gali būti lakesnė greičiau kaitinant ją, kad padidėtų 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.

Cheminės reakcijos kartais naudojamos lakiųjų produktų gamybai, pvz., Anglies dioksido išsiskyrimui iš karbonatų, amoniako 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 verdančio vandens 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, SF)

Viskas, kas atsakinga už tai, yra nuosavybė, žinoma kaip garų slėgis, kuris 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 ar garinę būseną, ty medžiagų lakumo matas.

Didėjant garų slėgiui, skystis arba kietas skystis išgaruoja.

Garų slėgis padidės esant temperatūrai. Temperatūra, kuria garų slėgis skysčio paviršiuje 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.

Tirpiklio 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 mes turime:

Kai X2 yra tirpiklio molinė frakcija. Jei padauginsime 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 analitės fazės keitimu, kad jis būtų atskirtas nuo likusios mišinio dalies, dėl to kinta 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 ● H20), priemaišų kiekį galima gauti kaitinant mėginį, kad išgaruotų vandenį.

Masės skirtumas tarp pradinio mėginio ir pašildyto mėginio suteiks mums gramais bario chlorido kiekį.

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

Frakcinis distiliavimas

Frakcinis distiliavimas yra procesas, kurio metu skysčio 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 mišiniams atskirti, 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 būtų pagerintas atskyrimas, suteikiant daugiau paviršiaus ploto kondensacijai ir garavimui.

Kolonos temperatūra palaipsniui mažėja. Kolonėlės sudedamosios dalys, kurių virimo temperatūra aukštesnė, grįžta į tirpalą.

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

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