Ποια είναι η χρήση της εξάτμισης στον διαχωρισμό διαλυτών στερεών από υγρά;
Η διαδικασία:
1. Θέρμανση: Το διάλυμα που περιέχει το διαλυμένο στερεό θερμαίνεται.
2. Εξάτμιση: Το υγρό συστατικό (συνήθως νερό) απορροφά τη θερμότητα και μεταβαίνει σε κατάσταση ατμών, αφήνοντας το στερεό πίσω.
3. Εξάτμιση: Στη συνέχεια, ο ατμός συλλέγεται ή επιτρέπεται να διαφεύγει στην ατμόσφαιρα.
4. Στερεά παραμένει: Το διαλυμένο στερεό παραμένει στο δοχείο ως συμπυκνωμένο διάλυμα ή ως στερεό υπόλειμμα.
Γιατί λειτουργεί:
* διαφορετική μεταβλητότητα: Τα στερεά έχουν πολύ χαμηλότερη πίεση ατμών από τα υγρά. Αυτό σημαίνει ότι δεν εξατμίζονται εύκολα σε τυπικές θερμοκρασίες.
* Διαχωρισμός: Με τη προσεκτική θέρμανση του διαλύματος, μπορούμε να εξατμίσουμε επιλεκτικά το υγρό ενώ αφήνουμε το στερεό άθικτο.
Παραδείγματα:
* αλάτι από το θαλασσινό νερό: Η εξάτμιση χρησιμοποιείται για την παραγωγή αλατιού από το θαλασσινό νερό. Το θαλασσινό νερό θερμαίνεται σε ρηχές λίμνες, επιτρέποντας στο νερό να εξατμιστεί, αφήνοντας πίσω τους συμπυκνωμένους κρυστάλλους άλατος.
* Ζάχαρη από ζαχαροκάλαμο: Ο χυμός ζαχαροκάλαμου βράζει προς τα κάτω για να εξατμιστεί το νερό, αφήνοντας πίσω του ένα παχύ σιρόπι που στη συνέχεια επεξεργάζεται περαιτέρω για να ληφθεί κρυστάλλους ζάχαρης.
* Κρυστάλλωση: Η εξάτμιση μπορεί να συνδυαστεί με κρυστάλλωση για να ληφθούν καθαρά κρύσταλλα διαλυτών στερεών.
Πλεονεκτήματα της εξάτμισης:
* αποτελεσματική: Διαχωρίζει αποτελεσματικά τα διαλυτά στερεά από τα υγρά, ακόμη και αν το στερεό είναι εξαιρετικά διαλυτό.
* ευπροσάρμοστο: Ισχύει για ένα ευρύ φάσμα ουσιών.
* Απλό: Η βασική αρχή είναι σχετικά απλή για κατανόηση και εφαρμογή.
Μειονεκτήματα της εξάτμισης:
* Εντατική ενέργεια: Απαιτεί σημαντική εισροή θερμότητας για εξάτμιση.
* Χρονοβόρα: Η διαδικασία μπορεί να είναι αργή, ειδικά για μεγάλους όγκους.
* δυναμικό για μόλυνση: Εάν δεν ελέγχεται προσεκτικά, η εξάτμιση μπορεί να εισαγάγει ακαθαρσίες ή να αλλάξει τη σύνθεση του στερεού.
Συνοπτικά:
Η εξάτμιση είναι μια πολύτιμη τεχνική για τον διαχωρισμό διαλυτών στερεών από τα υγρά, αξιοποιώντας τη διαφορά στη μεταβλητότητα μεταξύ των δύο συστατικών. Ενώ είναι έντονη ενέργεια, προσφέρει μια απλή και αποτελεσματική μέθοδο για την απόκτηση καθαρών στερεών από λύσεις.
