Il evaporazione chimica È il processo mediante il quale le molecole di un liquido si separano dalla sua superficie e passano allo stato gassoso. È un processo che assorbe energia e quindi è endotermico. Le molecole vicino alla superficie del liquido aumentano la loro energia cinetica per evaporare.
Come risultato di questo aumento di energia, le forze intermolecolari di coesione o attrazione tra queste molecole si indeboliscono e sfuggono dalla fase liquida alla fase gassosa. Non essendoci confine dove le molecole gassose ruotano per penetrare nuovamente nel liquido, tutto questo finisce per evaporare completamente.
A differenza dell'ebollizione, l'evaporazione può avvenire a qualsiasi temperatura prima che il liquido bolle. Questo fenomeno è poi il motivo per cui si possono vedere i vapori d'acqua emanare dalle foreste, che a contatto con l'aria fredda, condensa micro gocce d'acqua conferendo loro un colore bianco..
La condensazione è un processo inverso che può o meno stabilire un equilibrio con l'evaporazione che si verifica nel liquido.
Ci sono fattori che influenzano l'evaporazione, come: la velocità del processo o la quantità di molecole che possono evaporare da un liquido; la natura o il tipo del liquido; la temperatura alla quale è esposto il liquido, o se si trova in un contenitore chiuso o aperto esposto all'ambiente.
Un altro esempio di evaporazione chimica si verifica nel nostro corpo: quando sudiamo, parte del liquido contenuto nel sudore evapora. L'evaporazione del sudore lascia il corpo freddo a causa del raffreddamento evaporativo..
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Consiste nella capacità o proprietà delle molecole situate sulla superficie di un liquido di trasformarsi in vapore. Da un punto di vista termodinamico, l'assorbimento di energia è necessario affinché avvenga l'evaporazione.
L'evaporazione è un processo che avviene nelle molecole che si trovano a livello della superficie libera del liquido. La condizione energetica delle molecole che compongono il liquido è fondamentale affinché avvenga il passaggio dallo stato liquido a quello gassoso.
L'energia cinetica o energia che è il prodotto del movimento delle particelle di un corpo, è massima allo stato gassoso.
Affinché queste molecole escano dalla fase liquida, devono aumentare la loro energia cinetica in modo che possano evaporare. Con l'aumento dell'energia cinetica, la forza di coesione delle molecole vicine alla superficie del liquido diminuisce..
La forza di coesione è quella che esercita attrazione molecolare, che aiuta a tenere insieme le molecole. L'evaporazione richiede un contributo di energia fornita dalle particelle del mezzo circostante per ridurre questa forza..
Il processo inverso di evaporazione è chiamato condensazione: le molecole che si trovano allo stato gassoso ritornano alla fase liquida. Si verifica quando le molecole allo stato gassoso entrano in collisione con la superficie del liquido e rimangono di nuovo intrappolate nel liquido.
Sia l'evaporazione, la viscosità, la tensione superficiale, tra le altre proprietà chimiche, sono diverse per ciascuno dei liquidi. L'evaporazione chimica è un processo che dipenderà dal tipo di liquido tra gli altri fattori descritti in dettaglio nella sezione seguente.
Sono numerosi i fattori che influenzano il processo di evaporazione, favorendo o inibendo questo processo. Questo è il tipo di liquido, la temperatura, la presenza di correnti d'aria, l'umidità, tra molti altri fattori..
Ogni tipo di liquido avrà la sua forza coesiva o attrattiva che esiste tra le molecole che lo compongono. Nei fluidi oleosi come l'olio, l'evaporazione avviene generalmente in misura minore rispetto a quei liquidi acquosi.
Ad esempio, in acqua le forze di coesione sono rappresentate dai legami idrogeno che si stabiliscono tra le sue molecole. Gli atomi H e O che costituiscono una molecola d'acqua sono tenuti insieme da legami covalenti polari.
L'ossigeno è più elettronegativo dell'idrogeno, il che rende più facile per una molecola d'acqua il legame idrogeno con altre molecole.
La temperatura è un fattore che influenza l'energia cinetica delle molecole che stanno formando liquidi e gas. È necessaria un'energia cinetica minima per la fuga delle molecole dalla superficie del liquido..
A bassa temperatura, la porzione di molecole nel liquido che hanno energia cinetica sufficiente per evaporare è piccola. In altre parole, a bassa temperatura l'evaporazione del liquido sarà minore; e quindi l'evaporazione sarà più lenta.
Piuttosto, l'evaporazione aumenterà all'aumentare della temperatura. Con l'aumentare della temperatura, aumenterà anche la proporzione di molecole nel liquido che acquisiscono l'energia cinetica necessaria per evaporare..
L'evaporazione chimica sarà diversa a seconda che il contenitore in cui si trova il liquido sia chiuso o aperto esposto all'aria..
Se il liquido si trova in un contenitore chiuso, le molecole evaporanti ritornano rapidamente al liquido; cioè, si condensano quando entrano in collisione con un confine fisico, come un muro o un coperchio.
In questo contenitore chiuso si stabilisce un equilibrio dinamico tra il processo di evaporazione che il liquido subisce e quello di condensazione..
Se il contenitore è aperto, il liquido può essere continuamente evaporato anche nella sua interezza a seconda del tempo di esposizione all'aria. In un contenitore aperto non è possibile stabilire l'equilibrio tra evaporazione e condensazione.
Quando il contenitore è aperto, il liquido è esposto ad un ambiente che facilita la diffusione delle molecole evaporate. Inoltre, le correnti d'aria spostano le molecole evaporate, sostituendole con altri gas (principalmente azoto e ossigeno)..
Decisiva è anche la concentrazione che esiste nella fase gassosa delle molecole evaporanti. Questo processo di evaporazione diminuirà quando c'è un'alta concentrazione della sostanza evaporante nell'aria o nell'ambiente..
Anche quando c'è un'alta concentrazione di diverse sostanze evaporate nell'aria, la velocità di evaporazione di qualsiasi altra sostanza diminuisce..
Questa concentrazione di sostanze evaporate si verifica principalmente in quei casi in cui non è previsto un adeguato ricircolo dell'aria.
Se c'è meno pressione sulle molecole sulla superficie del liquido, l'evaporazione di queste molecole sarà più favorita. Maggiore è la superficie del liquido esposto all'aria, più rapida sarà l'evaporazione..
È già chiaro che solo le molecole del liquido che aumentano la loro energia cinetica cambiano la loro fase liquida in quella gassosa.. Contemporaneamente, nelle molecole liquide che non sfuggono, si ha una diminuzione dell'energia cinetica con una diminuzione della temperatura..
La temperatura del liquido ancora conservato in questa fase si abbassa, si raffredda; Questo processo è chiamato raffreddamento evaporativo. Questo fenomeno spiega perché il liquido senza evaporare quando si raffredda può assorbire calore dall'ambiente che lo circonda..
Come accennato in precedenza, questo processo ci consente di regolare la temperatura corporea del nostro corpo. Anche questo processo di raffrescamento evaporativo viene utilizzato per il raffrescamento di ambienti mediante l'utilizzo di raffrescatori evaporativi..
-L'evaporazione industriale viene utilizzata per asciugare vari materiali realizzati con tessuto, carta, legno, tra gli altri..
-Il processo di evaporazione serve anche a separare soluti come sali, minerali, tra gli altri soluti dalle soluzioni liquide..
-L'evaporazione viene utilizzata per asciugare oggetti, campioni.
-Consente il recupero di molte sostanze o sostanze chimiche.
Questo processo è essenziale per l'essiccazione delle sostanze in un gran numero di laboratori biomedici e di ricerca in generale..
Esistono evaporatori centrifughi e rotanti che vengono utilizzati per massimizzare la rimozione del solvente da più sostanze contemporaneamente. In questi dispositivi o attrezzature speciali, i campioni vengono concentrati e sottoposti lentamente a vuoto al processo di evaporazione..
-Un esempio di evaporazione chimica si verifica nel corpo umano quando si verifica il processo di sudorazione. Quando si suda, il sudore evapora, il corpo tende a raffreddarsi e si verifica una diminuzione della temperatura corporea.
Questo processo di evaporazione del sudore e successivo raffreddamento del corpo, contribuisce alla regolazione della temperatura corporea..
-L'asciugatura degli indumenti viene effettuata anche grazie al processo di evaporazione dell'acqua. I vestiti sono disposti in modo che la corrente d'aria sposti le molecole gassose e quindi vi sia maggiore evaporazione. Anche la temperatura o il calore dell'ambiente e la pressione atmosferica influiscono qui..
-Nella produzione di prodotti liofilizzati che vengono conservati e venduti a secco, come il latte in polvere, i medicinali, tra gli altri, si verifica anche l'evaporazione. Tuttavia, questa evaporazione viene effettuata sotto vuoto e non a causa di un aumento della temperatura..
Altri esempi.
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