Πώς μπορείτε να αυξήσετε τη διαλυτότητα μιας αέρια διαλυμένου ουσία;
Παράγοντες που επηρεάζουν τη διαλυτότητα αερίου
* Πίεση: Η διαλυτότητα ενός αερίου σε ένα υγρό είναι άμεσα ανάλογη με τη μερική πίεση του αερίου πάνω από το υγρό. Αυτός είναι ο νόμος του Χένρι:
* Αύξηση της πίεσης: Υψηλότερη πίεση αναγκάζει περισσότερα μόρια αερίου σε διάλυμα. Σκεφτείτε ένα ανθρακούχο ποτό - η υψηλή πίεση μέσα στο μπουκάλι διατηρεί πολλά CO2 διαλυμένα.
* μείωση της πίεσης: Η χαμηλότερη πίεση επιτρέπει τη διαφυγή του διαλυμένου αερίου, όπως όταν ανοίγετε μια σόδα και βλέπετε μορφή φυσαλίδων.
* Θερμοκρασία: Η διαλυτότητα των περισσότερων αερίων σε υγρά μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας.
* χαμηλότερη θερμοκρασία: Τα κρύα υγρά διατηρούν περισσότερο διαλυμένο αέριο. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το κρύο νερό διατηρεί περισσότερο οξυγόνο από το ζεστό νερό, σημαντικό για τα ψάρια.
* Υψηλότερη θερμοκρασία: Η θερμότητα παρέχει ενέργεια για μόρια αερίου για να ξεφύγουν από το υγρό.
* Φύση της διαλυμένης ουσίας και του διαλύτη:
* πολικότητα: Οι πολικοί διαλύτες (όπως το νερό) τείνουν να διαλύουν καλύτερα τα πολικά αέρια. Οι μη πολικοί διαλύτες (όπως το πετρέλαιο) διαλύουν καλύτερα τα μη πολωτικά αέρια.
* Διαμοριακές δυνάμεις: Οι ισχυρότερες διαμοριακές δυνάμεις μεταξύ της διαλυμένης ουσίας και του διαλύτη οδηγούν σε υψηλότερη διαλυτότητα.
Μέθοδοι για την αύξηση της διαλυτότητας αερίου
1. Αύξηση πίεσης: Αυτή είναι η πιο συνηθισμένη και αποτελεσματική μέθοδος. Μπορείτε να το δείτε σε δράση σε:
* μπουκάλια σόδας: Το διοξείδιο του άνθρακα αναγκάζεται στο υγρό υπό υψηλή πίεση.
* Καταδύσεις βαθιάς θάλασσας: Οι δύτες αναπνέουν συμπιεσμένο αέρα για να αυξήσουν την ποσότητα οξυγόνου που διαλύεται στο αίμα τους.
* Χημικές διεργασίες: Πολλές βιομηχανικές διεργασίες περιλαμβάνουν την αύξηση της πίεσης για τη διάλυση των αερίων σε υγρά.
2. Μείωση της θερμοκρασίας: Αυτό είναι λιγότερο συνηθισμένο, αλλά μπορεί να είναι αποτελεσματικό.
* Ψυγμένα ποτά: Τα ψυχρότερα ποτά παραμένουν αχνά περισσότερο επειδή το CO2 παραμένει διαλυμένο.
* οξυγόνο στο νερό: Το κρύο νερό διατηρεί περισσότερο οξυγόνο, υποστηρίζοντας την υδρόβια ζωή.
3. Επιλέξτε έναν κατάλληλο διαλύτη:
* πολικά αέρια: Χρησιμοποιήστε πολικούς διαλύτες όπως το νερό για να διαλύετε πολικά αέρια όπως η αμμωνία (NH3).
* μη πολικά αέρια: Χρησιμοποιήστε μη πολικούς διαλύτες όπως εξάνιο για να διαλύετε μη πολικά αέρια όπως το μεθάνιο (CH4).
4. ανάδευση ή αναταραχή: Ενώ αυτό δεν αλλάζει θεμελιωδώς τη διαλυτότητα, βοηθά στην επιτάχυνση της διαδικασίας διάλυσης του αερίου σε υγρό.
Παραδείγματα
* οξυγόνο στο νερό: Η αύξηση της πίεσης του οξυγόνου πάνω από το νερό ή η μείωση της θερμοκρασίας θα αυξήσει τόσο τη διαλυτότητα του οξυγόνου στο νερό.
* διοξείδιο του άνθρακα σε σόδα: Η υψηλή πίεση μέσα σε ένα μπουκάλι σόδα διατηρεί μια μεγάλη ποσότητα CO2 διαλυμένη. Όταν απελευθερωθεί η πίεση, το CO2 διαφεύγει, δημιουργώντας Fizz.
Σημαντική σημείωση: Η διαλυτότητα ενός αερίου επηρεάζεται επίσης από το συγκεκριμένο αέριο και το συγκεκριμένο υγρό. Υπάρχουν πίνακες και διαθέσιμοι πόροι που παρέχουν λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με τη διαλυτότητα των διαφόρων αερίων σε διάφορα υγρά.
