پایگاه تخصصی شیمی رادون Rn
صلی الله علیک یا علی بن محمد النقی الهادی علیه السلام
پنجشنبه 1 اسفند1387 / علی اسداللهی
تصعید

فشار بخار يك ماده جامد با دما تغيير مي كند. به همين دليل، بعضي تركيبات جامد بدون اينكه از فاز مايع عبور كنند به آساني و مستقيما به بخار تبديل مي شوند. اين فرايند، تصعيد ناميده مي شود. چون بخار را مي توان دوباره جامد كرد از اين تبديل مي توان به عنوان روشي براي تخليص مواد استفاده كرد. عمل تخليص وقتي به خوبي انجام پذير است كه فشار بخار ناخالصيها مشخصا كمتر از فشار بخار ماده تصعيد شدني باشد.

تصعید جامدات:

تصعيد خاصيتي است كه معمولا در مواد نسبتا غير قطبي با ساختمان بسيار متقارن ديده مي شود.

تركيبات متقارن، غالبا نقطه ذوب و فشار بخار بالايي دارند.

تبخير پذيري آسان اين مواد از سطح جامد را معلول ضعيف بودن نيروهاي بين مولكولي مي دانند.

تصعيد بنزوئيك اسيد:

ساده ترين وسيله براي تصعيد، يك كپسول چيني يا يك شيشه ساعت (پيركس) است. مقداري از جسم را در وسط شيشه ساعت مي ريزيم و روي آن را با يك كاغذ صافي هم قطر با شيشه ساعت، كه در وسط آن سوراخ كوچكي ايجاد كرده ايم مي پوشانيم و يك قيف را به طور واژگون روي كاغذ قرار دهيم.

انتهاي قيف را با پنبه مسدود كنيم سپس شيشه ساعت را به ملايمت گرم مي كنيم. بهتر است براي گرم كردن از حمام بخار استفاده شود. چنانچه حمام بخار در دسترس نبود، بشري را كه قطر دهانه آن متناسب با قطر شيشه ساعت باشد تا دوسوم حجم از آب پر كنيد و شيشه ساعت و قيف را روي آن بگذاريد و آب را به ملايمت گرم كنيد.

 تقطیر

یکی از روش های اساسی برای جدا سازی مایعات فرار در آزمایشگاه تقطیر است. در این روش محلول ( ماده ناخالص ) با حرارت تبخیر شده و پس از سرد و متراکم شدن از هم جدا می شوند.برای تقطیر روش های متفاوتی وجود دارد که انتخاب هر روش به خواص مایع تقطیر شونده و ناخالصی های موجود در آن دارد.برخی از تکنیک های تقطیر عبارت است از:

تقطیر ساده، تقطیر جزء به جزء، تقطیر در فشار کم، تفطیر با بخار آب، تقطیر در مسیر کوتاه.

اساس عمل تقطیر بر این پایه استوار است که مواد مخلوط شده با هم به علت اختلاف نقطه ی جوش در حالت مایع و بخار درصد متفاوتی پیدا می کنند. مثلا" اگر دو مایع A و B که اختلاف جوش دارند و نقطه ی جوش A بیشتر از B است به نسبت 40 درصد A و 60 درصد B با هم ممزوج شوند و آنها را تبخیر کنیم درصد آنها در حالت بخار با درصد آنها در مایع فرق خواهد کرد.مثلا" به صورت 20 درصد A و80 درصد B می شود که اگر آنها را سردکنیم مخلوطی به دست می آید که نسبت به مخلوط اولیه خالص تر است و اگر این عمل را مرتبا" تکرار کنیم خالص تر شده در نهایت ماده خالص به دست می آید.وجود ناخالصی ها دریک مایع نقطه ی جوش را بالا می برد. لذا قبل از آن که محلول به جوش آید اجزاء فرار آن زود تر تبخیر شده و درصد آن جزء در بخار بالای محلول بیشتر می شود.

 تقطیر ساده

معمولا" اگر دو ماده ای که با هم ممزوج شده اند اختلاف فشار بخار زیادی داشته باشند از این روش می توان برای جدا سازی آنها استفاده کرد . مانند خالص سازی آب و نمک.

شکل 1

روش کار: درآزمایشگاه برای تقطیر ساده از دستگاهی مطابق شکل (1)استفاده می شود. ماده ی تقطیر شدنی را در بالن ریخته تا حدود3/1 آن پر شود مقدار زیاد تر بازده عمل راکاهش می دهد. به آنچه که پس از عمل تقطیر در ته بالن باقی می ماند ته دیگ می گویند. لازم به ذکر است که در ضمن عمل تقطیر مرتبا" به غلظت محلول اضافه می شود. معمولا" وقتی مایعی را بدون بهم زدن حرارت می دهیم در بخشی از داخل مایع حرارت به حدی زیاد می شود که دمای آن از نقطه ی جوش بالا تر رفته ولی مایع نمی جوشد. در این حالت اصطلاحا" می گوییم که در نقطه ی جوش تاخیر صورت گرفته است. برای پیشگیری از این تاخیر می توان از چند عدد سنگ ریزه ی خشک استفاده کرد و آنها را در بالن انداخت. به این سنگ ریزه ها سنگ جوش می گویند.

پرسش:سنگ جوش چگونه از تاخیر در نقطه ی جوش پیشگیری می کند؟

بخــاراتـی که ازبـالـن تقطیر متـصاعد می شـود در حیـن عبور ازمبرد به تدریج سرد و متـراکم شده و به مایع تبدیل می شـود. به این مایع مقطره می گویند. لوله ی مبرد دارای دو جدار داخلی وخارجی است. جدار داخلی آن معمولا" مارپیچ بوده و بخارات ضمن عبور از آن سرد و متراکم شده و مایع می شود.جدار خارجی آن به صورت غلافی روی دیواره ی داخلی را پوشانده است و دارای دو مجرای ورودی و خروجی آب سرد می باشد. آب از پایین وارد و از بالا خارج می شود. پس از جوش آمدن محلول دمای شعله را طوری تنظیم می کنیم که در هر ثانیه حد اکثر یک قطره خارج شود.

پرسش: چرا آب سرد از لوله ی پایینی وارد می شود؟

 تقطیر جزء به جزء

اگر موادی که با هم ممزوج شده اند نقطه ی جوش نزدیکی داشته باشند و یا شامل چند نوع مایع مختلف باشد معمولا" از تقطیر جزء به جزء استفاده می شود. در این روش مبرد به صورت عمودی روی بالن قرار می گیرد و بخارات ضمن صعود به ترتیب نقطه ی جوش تفکیک می شود. مایعاتی که نقطه ی جوش پایینی دارند ابتدا از مبرد خارج می شوند. در این روش تنظیم دمای شعله و دمای بخاراتی که متصاعد می شود بسیار مهم است. معمولا" مقطرات فواصل دمایی مختلف را جمع آوری کرده و سپس آنها را مجددا" تقطیر می کنند یا پس از هر مرحله مایع خالص تر به دست می آید.

 تبلور مجدد

می دانیم که محلول های مایع شامل حلال مایع و یک یا چند ماده حل شدنی است. مثلا" محلول کات کبود شامل آب (حلال) و کات کبود CuSO4 (ماده ی حل شدنی) است. معمولا" مواد حل شدنی جامد به هر مقدار دلخواه در حلال مناسب خود حل نمی شوند و پس از حل شدن مقدار ی از آن محلول سیر شده یا اشباع به وجود می آورند. برای یک ماده ی حل شدنی خاص، مقداری که بتواند در یک دمای معینی در 100 گرم حلال حل شود مقدار ثابتی است که به آن قابلیت حل شدن آن ماده گویند. به عبارت دیگر قابلیت انحلال یک ماده ی جامد عبارت است از: مقدار آن ماده بر حسب گرم که در یک دمای معینی (معمولا" 25 درجه) در 100 گرم حلال (معمولا" آب) حل شده و محلول سیر شده بسازد. مثلا" قابلیت انحلال نیترات پتاسیم (KNO3 ) در º20 ، برابر 25 گرم است یعنی در دمای º20 ، 25 گرم نیترات پتاسیم (KNO3 ) در 100 گرم آب (حلال) حل شده و محلول سیر شده می سازد. بدیهی است که مواد مختلف قابلیت انحلال متفاوتی دارند بیشتر جامدات در حلال گرم نسبت به حلال سرد قابلیت بیشتری دارند. یعنی افزایش دما اغلب سبب افزایش قابلیت انحلال می شود.

پرسش:

1-قابلیت حل شدن کلرات پتاسیم (KClO3 ) درº 80 برابر 200 گرم و در º30، برابر 120 گرم است. اگر 450 گرم محلول اشباع º80 را تا º30 سرد کنیم چند گرم کلرات سدیم (NaClO2 ) رسوب می کند؟

2-10 گرم نمک طعام را در دمای º10 در 50 گرم آب محلول سیر شده تولید می کند.

الف) وزن محلول چقدر است؟

ب) قابلیت حل شدن نمک طعام در این دما چند گرم است؟

اگر اجزاء یک مخلوط قابلیت حل شدن یکسانی نداشته باشند و قابلیت آنها با دما یکسان تغییر نکند و یا جزء ناخالص مخلوط کم باشد با استفاده از روش ((تبلور مجدد)) می توان ماده ی خالص را از مخلوط (ناخالصی ها) جدا کرد. در ایـن روش جسم نـاخـالـص را ابتــدا در حلال مناسـب (معمولا" آب) حل کرده و حرارت می دهند تا محلول اشباع داغ تولید شود.

محلول حلال + جامد

سپس محلول داغ را به تدریج سرد می کنند. وقتی که محلول سرد می شود مواد حل شده در آن متناسب با کاهش قابلیت انحلال به صورت بلور در می آیند. اگر کاهش قابلیت انحلال ماده ی خالص شدنی بیشتر از سایر ناخـالصی ها باشد و یا میزان ناخالصی ها کم باشد با کـاهش تـدریجی دما ماده ی خالص به صورت بلورهای منظم در ظرف تشکیل می شوند و ناخالصی ها در محلول باقی می ماند. اگر محلول اشباع داغ سریعا" سرد شود ناخالصی ها نیز رسوب کرده و باعث کاهش بازده عمل می شود.ولی اگر محلول به آرامی سرد شود ابتدا بلور کوچکی از ماده خالص تشکیل می شود ودر صورتی که در دمای پایینتر دما تقریبا ثابت بماند با ایجاد تعادل بین محلول و بلور به تدریج بلور رشد کرده و متناسب با شکل ملکول رشد می کند. زمان لازم برای تبلور مجدد بشتگی به نوع حلال ، ناخالصیهای آن و نوع ماده ماده خالص شدنی داشته و بین 10 دقیقه تا 24 ساعت متغیر است.گاهی در صورتی که ناخالصی یک مخلوط کم باشد می توان از این روش استفاده کرد. مثلا می خواهیم مخلوطی که شامل 4 گرم ماده A و 1 گرم ماده B را از هم جدا کنیم . فرض کنیم که قابلبت انحلال هر دو در حلال داغ 5 گرم( در 100 گرم حلال ) و در حلال سرد 1 گرم (در 100 گرم حلال ) باشدبنا بر این اگر مخلوط را در 100 گرم حلال حرارت دهیم تمامی مخلوط حل می شود پس از سرد کردن ؛ 3 گرم ماده A متبلور خواهد شد و یک گرم ماده B در محلول باقی خواهد ماند.چرا؟ گاهی لازم است که فرایند تبلور را چند بار تکرار کرد تا تمامی خالصی حذف گردد.

پرسش:

تحقیق کنید که چگونه می توان شکر را از مخلوط "شکر و نمک" جدا کرد؟

آزمایش:

با استفاده از روش تبلور مجدد درجه خلوص مقداری از کات کبود ناخالص نمونه آزمایشگاهی را تعیین کنید.

استخراج

استخراج یعنی انتقال یک ماده حل شده از یک فاز به فاز دیگر؛ فاز ترکیب یا محلولی است که همه خصوصیات فیزیکی و شیمیایی در سرتاسر آن یکسان بوده و به طور آشکارا از ترکیب ویا محلول دیگر قابل تمیز باشد. مثلا آب نمک و نفت شامل دو فاز مایع است ( یکی فاز نفت و دیگری فازمحلول نمک) و یا مخلوط فوق اشباع آب قند شامل دو فاز است( یکی فاز مایع آب قند و دیگری فاز جامد قند ته نشین شده)ویا آب یخ شامل دو فازاست( یکی آب مایع و دیگری فاز جامد یخ).

در عمل استخراج ماده حل شده در یک فاز با اضافه شدن حلال مناسب و غیر قابل اختلاط با فاز اول وارد فاز دوم می شود ( حلال جدید) و از مخلوط اولیه جدا می شود؛ به شرط اینکه قابلیت انحلال ماده حل شده در فاز دوم بیشتر از فاز اول باشد.

اگر ماده ای از فاز جامد به داخل فاز مایع استخراج شود ، استخراج را جامد – مایع می گوییم؛مانند تهیه چای.در این مثال ماده حل شده (ماده رنگین چای) در داخل برگ چای محلول است(فاز جامد) پس از ریختن آب جوش چون قابلیت انحلال این ماده در آب بیشتر است وارد آب جوش شده و محلول رنگی می سازد.( فاز مایع)

پرسش:

چرا برای تهیه قهوه دانه قهوه را آسیا می کنند؟

انتقال یک جسم از فاز مایع به مایع دیگر را استخراج مایع – مایع گویند. حذف ید از آب به وسیله تتراکلرید کربن نمونه ای از استخراج مایع – مایع است. ید به مقدار کم در آب حل می شود ولی قابلیت انحلال آن در تتراکلرید کربن بسیار بیشتر است در حالی که آب و تتراکلرید کربن قابل اختلاط نیستند. وقتی تتراکلرید کربن به مخلوط آب و ید اضافه می کنیم پس از به هم زدن درصد زیادی از ید حل شده وارد فاز تتراکلرید کربن می شود.

نسبت غلظت ماده حل شده در فاز استخراج کننده به غلظت ماده حل شده در فاز اولیه را ضریب توزیع(KD)گویند.

غلظت همان ماده در فاز اولیه/ غلظت ماده حل شده در فاز استخراج کننده = KD

هرچه ضریب توزیع یک ماده در حلال فاز استخراج کننده بیشتر باشد بازده عمل بیشتر است.

مثلا اگر ضریب توزیع ماده A بین حلال های اتر و آب 4 باشد ( KD=4) غلظت A در حلال اتر 4 برابر غلظت آن در آب خواهد بود. در این صورت اگر50 mml اتر را در 50mml محلول آبی 40 mg/ml ماده A بریزیم ؛ وزنی از ماده A که وارد فاز اتر می شود برابر است با :

X mg/50

KD= = 4 4(40-x)=4 160=5x x=32 mg

(40 – x)mg/50ml

با ادامه عمل استخراج می توان8ml با قیمانده ماده A را از محلول آبی آن جدا کرد.

استخراج ها روش نسبتا ساده ای هستند و بسیار مورد استفاده قرار می گیرند و برای خالص سازی بسیاری از ترکیبات حاصل از واکنش های شیمیایی و استخراج الکالوییدها از برگ ویا پوست گیاهان و استخراج اسانس های مواد غذایی از دانه ها و گل ها ویا استخراج شکر از نیشکر و ... استفاده می شود. در آزمایشگاه ساده ترین وسیله که برای استخراج استفاده می شود قیف جدا کننده (دکانتور) است.

روش کار:ابتدا محلولی را که باید مورد استخراج قرار گیرد در دکانتور می ریزیم، سپس حلال فاز دوم را اضافه می کنیم؛ حجم کل مخلوط نباید از حدود 3/2 حجم کل قیف بیشتر باشد درغیر این صورت جایی برای مخلوط کردن آنهاوجود نخواهد داشت. در پوش را مرطوب کرده روی قیف می گذاریم سپس قیف را طوری در دست می گیریم که یک دست روی شیر و لوله، و دست دیگر روی در پوش و بدنه قیف قرارگیرد. با حرکت دادن قیف به صورت چرخشی 30 تا 60 ثانیه مایعات را به خوبی مخلوط می کنیم. در طول این عمل با باز و بسته کردن شیر و یا در پوش فشار داخل قیف را تنظیم می کنیم، خصوصا موقعی که از مخلوط کردن مایعات گاز تولید می شود. پش از مخلوط کردن، قیف را مستقیم و عمودی نگه می داریم و آن را به آرامی می چرخانیم به طوری که محلول داخل آن حرکت چرخشی انجام دهد با این عمل فازها به آرامی از هم جدا می شوند و از ایجاد امولیسین حتی الامکان پیش گیری می شود. بعد از آنکه فازها از هم جدا شدند درب قیف را برداشته و مایع زیری را تخلیه می کنیم.

 

تعیین نقطه ذوب ( melting point )

نقطه ذوب دمایی است که جامد به مایع تبدیل و یا دمایی که در ان فشار بخار مایع و جامد برابرند .زمانیکه یک جامد در اثر حرارت ذوب میگردد با پدیدارشدن مایع بین مایع و جامد تعادل برقرار می گردد و ادامه گرما باعث تبدیل جامد به مایع می گردد. معمولا ماده الی خالص دارای نقطه ذوب معین و بسیار سریع می باشد.

وجود مقدار کم ناخالصی نقطه ذوب را تغییر می دهد لذا داشتن نقطه ذوب جسم خالص ونتیجه حاصله از یک ازمایش خلوص جسم را تعیین می کند .( در این مورد استسنائاتی هم وجود دارد )

روش میکرو

یک لوله موئین به طول 7 – 5 سانتی متر برداشته یک دهانه ان را با استفاده از شعله مسدود کنید.

نمونه جامد مورد نظر را کاملا پودر کرده و وارد لوله موئین کنید ( لوله موئین 5 – 7 سانتی متر پر شود )

لوله موئین را طوری به ترمومتر متصل نمایید که انتهای لوله و ترمومتر هم سطح باشند ( این کار را به کمک سیم یا حلقه نازک و کوچک لاستیکی انجام دهید ولی نباید در حمام قرار گیرد )

ترمومتر اماده شده را به کمک گیره و پایه طوری به حالت اویزان درون حمام قرار دهید که مخزن ترمومتر و ماده جامد درون مایع قرار گیرند .( مایع حمام معمولا از پارافین – گلی کول – گلیسیرین – اسید سولفوریک غلیظ که نقطه جوش بالایی دارند استفاده میشود)

سپس حمام را به ارامی حرارت دهید به طوری که ماکزیمم هر یک دقیقه دو درجه سانتیگراد بالا رود. دمای شروع نقطه ذوب و دمایی که در ان اخرین قسمت جامد دوب میگردد را یاداشت کنید. تفاضل این دو عدد را در اصطلاح دامنه ذوب می گویند .

دامنه ذوب ترکیبات خالص معمولا 2 – 0.5 درجه سانتیگراد است

روش ماکرو

دمای ذوب را می توان به روش ماکرو بدست اورد و ملاحظه نمود که در طول ذوب دما ثابت است .انواع دستگاههای ساده الکتریکی برای تعیین نقطه ذوب ترکیبات الی به روش ماکرو وجود دارد .

نقطه جوش

نقطه جوش يک مايع به صورت درجه حرارتي تعريف مي‌شود که در آن فشار بخار مايع برابر با فشار بيروني باشد. چنانچه فشار خارج 760 ميليمتر جيوه باشد. يک مايع وقتي خواهد جوشيد که فشار بخار آن برابر با اين مقدار باشد. براي مثال آب وقتي از دماي 100 Cْ خواهد جوشيد که فشار خارجي و فشار بخار آن برابر با 760 مييليمتر جيوه باشد. در فشار 526 ميليمتر جيوه آب در Cْ90 مي‌جوشد و اگر فشار را به 9.2 ميليمتر برسانيم نقطه جوش آب درCْ 10 خواهد بود به اين علت است که نقطه جوش آب در ارتفاعات کمتر از مناطق نزديک به سطح دريا مي‌باشد.
مولکولهاي مايع دائما حرکت مي کنند. تعدادي از اين مولکولها هنگامي که در سطح مايع هستند ميتوانند به فضاي بالاي مايع بگريزند. مايعي را در ظرف بسته اي که هوايش تخليه شده در نظر بگيريد. تعداد مولکولها در فاز گازي مايع افزايش مي يابد تا سرعت ورود مجدد مولکولها به فاز مايع با سرعت گريزشان برابر شود، سرعت ورود مجدد متناسب با تعداد مولکولها در فاز گازي است. در اين حال ديگر تغيير اساسي در دستگاه ملاحظه نمي شود و مي گويند که سيستم در حال تعادل جنبشي است. مولکولها در فاز گازي به سرعت حرکت ميکنند و دائما به ديواره ظرف بر مي خورند و منجر به وارد کردن فشار به ديواره آن مي شوند ميزان اين فشار در يک درجه حرارت معين را فشار بخار تعادل جسم مايع در آن درجه مي نامند. اين فشار بخار به درجه حرارت بستگي دارد. اين بستگي به آساني با تمايل گريز مولکولها از مايع قابل توجيه است. با ازدياد درجه حرارت انرژي جنبشي متوسط مولکولها افزايش مي يابد و فرار آنها به فاز گازي آسان ميشود. سرعت ورود مجدد مولکولها نيز رو به افزايش مي رود و به زودي در درجه حرارت بالاتر تعادل برقرار مي شود. ولي در اين حال تعداد مولکولها در فاز گازي از تعداد آنها در درجه حرارت پايين تر بيشتر است و در نتيجه فشار بخار زيادتر است.
اکنون نمونه مايعي را در نظر بگيريد که در يک درجه حرارت معين در ظرف سر گشاده اي قرار دارد و مولکولهاي فاز بخار در بالاي مايع مي توانند از محوطه ظرف خارج شوند. بخاري که در بالاي اين نمونه است از مولکولهاي هوا و نمونه تشکيل شده است. طبق قانون فشارهاي جزئي دالتون، فشار کل (خارجي) در بالاي مايع برابر با فشارهاي جزئي نمونه و هوا است:
هواP + نمونهP = کلP
فشار جزئي نمونه برابر با فشار بخار تعادل آن در درجه حرارت معين است. اگر درجه حرارت بالا رود (بدين ترتيب فشار بخار تعادل نمونه زياد ميشود)، تعداد مولکولهاي نمونه در فضايي که در بالا و نزديک مايع است افزايش مي يابد و در نتيجه مقداري از هوا جابجا ميشود. در درجه حرارت بالا فشار جزئي نمونه درصد بيشتري از فشار کل را تشکيل ميدهد. با ازدياد بيشتر درجه حرارت اين عمل ادامه مي يابد تا فشار بخار تعادل با فشار خارجي برابر شود و در اين حال تمام هوا کاملا از ظرف خارج ميشود. تبخير بيشتر باعث جابجا شدن مولکولهاي گازي نمونه خواهد شد. با توجه به اين حقايق به اين نتيجه ميرسيم که فشار بخار تعادل يک نمونه يک حد نهايي دارد که به وسيله فشار خارجي معين ميشود. در اين حد سرعت تبخير به مقدار زيادي افزايش مي يابد (که با تشکيل حباب در مايع آشکار ميشود) و اين مرحله را عموما شروع جوشش مي دانند. نقطه جوش يک مايع درجه حرارتي است که در آن فشار بخار مايع کاملا برابر با فشار خارجي شود. چون نقطه جوش مشاهده شده مستقيما به فشار خارجي بستگي دارد، از اين جهت بايد در گزارش نقطه جوش، فشار خارجي هم قيد شود (مثلا نقطه جوش 152 درجه سانتيگراد در فشار 752 ميلي متر جيوه). معمولا نقطه جوش استاندارد را در فشار آتمسفر (760 mm Hg) تعيين ميکنند.
نقاط جوش براي شناسايي مايعات و برخي از جامداتي که در حرارت پايين ذوب ميشوند، مفيد هستند. جامداتي که در حرارت بالا ذوب ميشوند معمولا آنقدر دير ميجوشند که نميتوان به راحتي درجه جوش آنها را اندازه گرفت.

چگونگي جوشيدن يک مايع ?
وقتي که فشار بخار يک مايع با فشار جو برابر مي شود، مايع شروع به جوشيدن مي‌کند. در اين دما ، بخار حاصل در داخل مايع سبب ايجاد حباب و غليان خاص جوشش مي‌شود. تشکيل حباب در دماي پايينتر از نقطه جوش غير‌ممکن است، زيرا فشار جو بر سطح مايع که بيش از فشار داخل آن است، مانع از تشکيل حباب مي‌شود. دماي مايع در حال جوش تا هنگامي که تمام مايع بخار نشده است، ثابت مي‌ماند در يک ظرف بدون درپوش حداکثر فشار بخاري که هر مايع مي‌تواند داشته باشد برابر با فشار جو مي‌باشد.
فشار بخار هر مايع تنها از روي دما معين مي‌شود. بنابراين اگر فشار بخار ثابت باشد دما نيز ثابت است. براي ثابت ماندن دماي يک مايع در حال جوش بايد به آن گرما داده شود. زيرا در فرايند جوش مولکولهاي با انرژي زياد از مايع خارج مي‌شوند. اگر سرعت افزايش گرما بيش از حداقل لازم براي ثابت نگهداشتن دماي مايع در حال جوش باشد، سرعت جوشش زياد مي‌شود ولي دماي مايع بالا نمي رود.

تاثير فشار در نقطه جوش:?
نقطه جوش يک مايع با تغيير فشار خارجي تغيير مي‌کند. نقطه جوش نرمال يک مايع ، دمايي است که در آن فشار بخار مايع برابر با يک اتمسفر باشد. نقطه جوش داده شده در کتابهاي مرجع ، نقاط جوش نرمال مي‌باشند. نقطه جوش يک مايع را مي‌توان از منحني فشار بخار آن بدست آورد و آن دمايي است که در آن فشار بخار مايع با فشار وارد بر سطح آن برابري مي‌کند.
نوسانات فشار جو در يک موقعيت جغرافيايي ، نقطه جوش آب را حداکثر تاCْ 2 تغيير مي‌دهد. ولي تغيير محل ممکن است باعث تغييرات بيشتر شود، متوسط فشاري که هواسنج در سطح دريا نشان مي‌دهد يک اتمسفر ، ولي در ارتفاعات بالاتر کمتر از اين مقدار است. مثلا در ارتفاع 5000 پايي از سطح دريا متوسط فشاري که فشارسنج نشان مي‌دهد atm 0.836است و نقطه جوش آب در اين فشارCْ 95.1 مي‌باشد.

نقطه جوش و پیوند هیدروژنی

ترکیباتی که پیوند هیدروژنی دارند، خواص غیر عادی از خود نشان می‌دهند. تغییرات نقاط جوش در مجموعه ترکیبات SnH4 , GeH4 , SiH4 , CH4 مطابق روال پیش بینی شده برای ترکیبات است نیروهای بین مولکولی آنها منحصر به نبروهای لاندن است. نقطه جوش در این مجموعه با افزایش اندازه مولکولی ، زیاد می‌شود. ترکیبات هیدروژنی عناصر گروه چهار اصلی ، مولکولهای ناقطبی هستند. اتم مرکزی هر مولکول فاقد زوج الکترون غیر مشترک است. در گروههای پنج ، شش و هفت اصلی نیروهای دو قطبی - دوقطبی به نیروهای لاندن در چسباندن مولکولها به یکدیگر کمک می‌کند. ولی نقطه جوش نخستین عنصر هر مجموعه (NH3,H2O , HF) بطور غیر عادی بالاتر از نقاط جوش سایر اعضای آن مجموعه است. پیوند هیدروژنی در هر یک از این سه ترکیب ، جدا شدن مولکولها را از مایع مشکلتر می‌کند.

 

 


.: Weblog Themes By Pichak :.


دسترسی به تمام مطالب این پایگاه از طریق لینک آرشیو مطالب
تمامی حقوق این وبلاگ محفوظ است |