Πώς μπορείτε να αλλάξετε το σημείο βρασμού του υγρού;
1. Πίεση :Η αύξηση της πίεσης σε ένα υγρό αυξάνει το σημείο βρασμού του. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η υψηλότερη πίεση εξουδετερώνει την πίεση ατμών του υγρού, καθιστώντας πιο δύσκολο για τα μόρια να ξεφύγουν και να μετατραπούν σε ατμό. Αντιστρόφως, η μείωση της πίεσης μειώνει το σημείο βρασμού. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το νερό βράζει σε χαμηλότερη θερμοκρασία σε υψηλότερα υψόμετρα, όπου η ατμοσφαιρική πίεση είναι χαμηλότερη.
2. Ακαθαρσίες :Η προσθήκη μη πτητικών ακαθαρσιών σε ένα υγρό αυξάνει το σημείο βρασμού του. Η παρουσία σωματιδίων διαλυμένης ουσίας παρεμβαίνει στη διαφυγή των μορίων διαλύτη, απαιτώντας υψηλότερη θερμοκρασία για να ξεπεραστούν οι διαμοριακές δυνάμεις και να φτάσουν στο σημείο βρασμού. Αυτό το φαινόμενο είναι γνωστό ως ανύψωση σημείου βρασμού.
3. Σταθερά ανύψωσης σημείου βρασμού :Ο βαθμός στον οποίο αυξάνεται το σημείο βρασμού εξαρτάται από τη φύση της διαλελυμένης ουσίας και τη συγκέντρωση του διαλύματος. Κάθε διαλύτης έχει τη σταθερά ανύψωσης σημείου βρασμού (KB), η οποία αντιπροσωπεύει την αύξηση της θερμοκρασίας ανά μοριακή συγκέντρωση της διαλελυμένης ουσίας.
$$ ΔT_B =K_B × M $$
Οπου:
- $$ ΔT_B $$ =Ανύψωση σημείου βρασμού στο Kelvin
- $$ k_b $$ =σταθερά ανύψωσης σημείου βρασμού του διαλύτη σε kelvin ανά molal συγκέντρωση
- $$ m $$ =Molal συγκέντρωση του διαλύματος (moles διαλυτή ουσία ανά χιλιόγραμμο διαλύτη)
4. Χημική δομή :Η χημική δομή του υγρού επηρεάζει επίσης το σημείο βρασμού του. Τα υγρά με ισχυρότερες διαμοριακές δυνάμεις, όπως η δέσμευση υδρογόνου, τείνουν να έχουν υψηλότερα σημεία βρασμού. Για παράδειγμα, το νερό (Η2Ο) έχει υψηλότερο σημείο βρασμού από την αιθανόλη (C2H5OH) λόγω της παρουσίας ισχυρής σύνδεσης υδρογόνου σε μόρια νερού.
5. Κατάθλιψη σημείου βρασμού :Η προσθήκη πτητικών ακαθαρσιών, όπως άλλα υγρά, μπορεί να μειώσει το σημείο βρασμού ενός υγρού. Αυτό το φαινόμενο είναι γνωστό ως κατάθλιψη σημείου βρασμού. Σε αυτή την περίπτωση, η προστιθέμενη πτητική ένωση ασκεί την πίεση ατμών της, ανταγωνιζόμενη την πίεση ατμών του αρχικού υγρού και διευκολύνοντας την εξάτμισή της.
Με την κατανόηση και τον χειρισμό αυτών των παραγόντων, είναι δυνατόν να ελεγχθεί και να ρυθμιστεί το σημείο βρασμού των υγρών για διάφορες πρακτικές εφαρμογές, όπως η απόσταξη, η ανύψωση του σημείου βρασμού σε αντιψυκτικά διαλύματα και η κατάθλιψη σημείου βρασμού στα αζεοτροπικά μίγματα.
