휘발성이란 무엇입니까?



휘발 화학 물질을 액체 또는 고체 상태에서 가스 상태 또는 증기 상태로 전환하는 과정입니다. 동일한 공정을 설명하기 위해 사용 된 다른 용어는 증발, 증류 및 승화이다.

물질은 종종 휘발에 의해 다른 물질로부터 분리 될 수 있으며, 증기 응축에 의해 회수 될 수있다.

증기압을 높이기 위해 가열하거나 불활성 가스 또는 진공 펌프를 사용하여 증기를 제거하여 물질을 더 빠르게 휘발시킬 수 있습니다.

가열 절차에는 물, 수은 또는 비소 삼염화물을 휘발시켜 이들 물질을 간섭 요소로부터 분리시키는 방법.

때로 화학 반응은 탄산염으로부터의 이산화탄소 방출, 스틸의 황 결정에서의 질소 및 이산화황 측정을위한 킬달 법의 암모니아와 같은 휘발성 제품을 생산하는 데 사용됩니다..

휘발 방법은 일반적으로 고온이나 부식에 강한 물질이 필요한 경우를 제외하고는 매우 단순하고 조작이 쉽다는 특징이 있습니다 (Louis Gordon, 2014).

증기압 증발

물의 끓는 온도가 100 ° C라는 것을 알면 왜 빗물이 증발하는지 궁금해 한 적이 있습니까??

100 ° C인가요? 그렇다면 왜 나는 뜨거워지지 않습니까? 알코올, 식초, 나무 또는 플라스틱의 특징적인 향을주는 것이 무엇인지 궁금해 한 적이 있습니까? (증기압, S.F.)

이 모든 것을 담당하는 것은 증기압으로 알려진 성질입니다. 이것은 증기가 동일한 물질의 고상 또는 액상과 평형 상태에서 가하는 압력입니다.

또한 고체 또는 액체상의 대기 중 물질의 분압 (Anne Marie Helmenstine, 2014).

증기압은 물질이 기체 상태 또는 증기 상태로 변화하는 경향, 즉 물질의 휘발성을 측정하는 척도이다.

증기압이 증가함에 따라, 액체 또는 고체의 증발 용량은보다 휘발성이된다.

증기압은 온도에 따라 증가합니다. 액체 표면의 증기압이 환경에 의해 가해지는 압력과 같은 온도를 액체의 비등점이라고 부른다 (Encyclopædia Britannica, 2017).

증기압은 용액에 용해 된 용질에 따라 달라집니다 (colligative property). 용액의 표면 (공기 - 기체 계면)에서 가장 표면 분자는 증발하는 경향이 있으며, 상간에 교환하고 증기압을 발생시킨다..

용질의 존재는 경계면에서 용매 분자의 수를 감소시켜 증기압을 감소시킨다..

증기압의 변화는 비 휘발성 용질에 대한 Raoult의 법칙으로 계산할 수 있습니다.

여기서, P1은 용질 첨가 후의 증기압, x1은 상기 용질의 몰분율, P0는 순수 용매의 증기압이다. 용질과 용매의 몰 분율의 합을 1로하면 다음과 같습니다. 

여기서 X2는 용매의 몰분율이다. 방정식의 양변에 P를 곱하면 다음과 같이됩니다.

(3)에 (1)을 대입하면 :

(4)

이것은 용질 (Jim Clark, 2017)을 용해시킬 때의 증기압의 변화이다..

중량 분석

중량 분석은 질량 변화를 측정하여 물질의 질량 또는 농도를 결정하는 데 사용되는 실험실 기술의 한 종류입니다.

계량하려고하는 화학 물질을 때로는 분석 대상이라고 부릅니다. 우리는 중량 분석을 사용하여 다음과 같은 질문에 답할 수 있습니다.

  • 솔루션에서 분석 물의 농도는 얼마입니까??
  • 샘플이 얼마나 순수합니까? 여기 샘플은 고체 또는 용액 일 수 있습니다..

중량 분석에는 두 가지 일반적인 유형이 있습니다. 두 가지 방법 모두 분석 물질의 상을 변화시켜 혼합물의 나머지 부분과 분리시켜 질량의 변화를 가져온다.

이 방법 중 하나는 강수량 측정법이지만 실제로 우리에게 관심이있는 것은 휘발 중량 측정법입니다.

휘발 중량 측정법은 시료를 열적으로 또는 화학적으로 분해하고 그에 따른 질량 변화를 측정하는 것에 기반합니다.

또는 휘발성 분해 생성물을 걸러 낼 수 있습니다. 휘발성 종의 방출은 이러한 방법의 필수적인 부분이기 때문에 우리는 그들을 중력 휘발 분석 방법으로 분류한다 (Harvey, 2016).

중량 분석의 문제는 몇 가지 추가 단계가있는 단순한 화학 양론 문제입니다.

화학량 론적 계산을 수행하려면 균형 화학 방정식의 계수가 필요합니다..

예를 들어, 시료에 염화 바륨 2 수화물 (BaCl2● H2O)의 경우, 시료를 가열하여 물을 증발시켜 불순물의 양을 얻을 수있다.

원래 시료와 가열 된 시료 사이의 질량의 차이는 염화 바륨에 포함 된 물의 양을 그램 단위로 알려줍니다.

간단한 화학량 론적 계산으로 시료의 불순물 양을 구할 수 있습니다 (Khan, 2009).

분별 증류

분별 증류는 액체 혼합물의 성분을 상이한 비등점에 따라 상이한 부분 (분획이라고 함)으로 분리하는 공정이다..

혼합물의 화합물의 휘발성의 차이는 분리에서 기본적인 역할을한다.

분별 증류는 화학 제품을 정제하고 혼합물을 분리하여 성분을 얻는 데 사용됩니다. 그것은 실험실 기술 및 산업에서 사용되며,이 공정은 상업적으로 매우 중요합니다..

끓는 용액의 증기는 분별 증류탑.

응축 및 증발을위한 더 많은 표면적을 제공하기 위해 분리를 개선하기 위해 컬럼에 플라스틱 또는 유리 비드가 채워집니다.

컬럼의 온도는 그 길이를 따라 점차적으로 감소한다. 더 높은 비등점을 갖는 성분은 컬럼에서 응축되어 용액으로 되돌아 간다..

낮은 (휘발성이 더 높은) 끓는점을 갖는 성분은 컬럼을 통과하고 상단 근처에서 수집됩니다.

이론적으로 더 많은 비드 또는 플레이트를 사용하면 분리가 향상되지만 플레이트를 추가하면 증류를 완료하는 데 필요한 시간과 에너지도 증가합니다 (Helmenstine, 2016).

참고 문헌

  1. Anne Marie Helmenstine. (2014, 5 월 16 일). 증기 압력 정의. thoughtco.com에서 가져온.
  2. Encyclopædia Britannica. (2017 년 2 월 10 일). 증기압. britannica.com에서 회복.
  3. Harvey, D. (2016, 3 월 25 일). 휘발성 중력학. chem.libretexts에서 복구.
  4. Helmenstine, A. M. (2016, 11 월 8 일). 분별 증류 정의 및 예. thoughtco.com에서 가져온.
  5. Jim Clark, I. L. (2017, March 3). 라울의 법칙. 회복 된 dechem.libretexts.
  6. Khan, S. (2009, August 27). 중량 분석 소개 : 휘발성 중량 측정법. khanacademy에서 가져온.
  7. 루이 고든, R. W. (2014). accessscience.com에서 가져온.
  8. 증기압. (S.F.). chem.purdue.edu에서 가져옴.