Materiell anses vara den grundläggande strukturella komponenten i universum. Det är närvarande i tre faser: fast, flytande och gas. Ett ämne kan ändra sitt fysiska tillstånd mellan dessa tre faser. Detta fenomen kallas fasförändring och detta kan ske vid olika temperaturer. Ett flytande ämne kan gå in i gasfasen antingen genom indunstning eller kokning. Avdunstning sker när det finns tillräckligt med värmeenergi för att bryta de intermolekylära attraktionerna och släppa de flytande molekylerna i gasfasen. Kokning av en viss substans sker vid en bestämd temperatur vid vilken ångtrycket som utövas av substansen i gasfasen blir lika med atmosfärstrycket. Destillation baseras på detta fenomen. Den största skillnaden mellan förångning och destillation är det indunstning sker under kokpunkten medan destillation sker vid kokpunkten.
Denna artikel studerar,
1. Vad är förångning
- Definition, Process, Förångningskemi
2. Vad är destillation
- Definition, Process, Distillationskemi, Användningar
3. Vad är skillnaden mellan avdunstning och destillation
Vid en given temperatur har en substans i vätskefasen tendensen att byta till gasfasen utan att nå sin kokpunkt genom processen som kallas förångning. Flytande molekyler har intermolekylära bindningar. Med tillräcklig värmeenergi tenderar dessa bindningar att dissociera, frigöra molekylerna i gasfasen. Denna process sker på vätskans yta. Detta beror på att ytan ligger i nära kontakt med atmosfären och värmeenergin kan lätt absorberas. Avdunstning sker under kokpunkten för vätskan. Endast de flytande molekylerna som ligger vid ytan absorberar energi från atmosfären för att bryta sina intermolekylära bindningar och gå in i gasfasen. Molekylerna i bulk av vätskan får bara indunstas när de når ytan och utsätts för atmosfären.
Förångningsgraden är direkt associerad med styrkan hos intermolekylära bindningar mellan de flytande molekylerna. När styrkan hos intermolekylära bindningar är hög är vätskan mindre flyktig. Vätskor med svaga intermolekylära bindningar är mycket flyktiga. Vattenmolekylerna är mindre flyktiga på grund av de starka vätebindningarna mellan molekylerna. Icke-polära organiska föreningar har inte så starka intermolekylära attraktioner. De har Van Der Waals-obligationer som är relativt svaga. Därför kan de flytande molekylerna lätt gå in i ångfas. De flesta icke-polära organiska vätskor är mycket flyktiga.
Avdunstning är en långsam process. Förångningsgraden för samma vätska beror på ytan och luftflödet. När ytan och luftflödet är högt ökar indunstningshastigheten automatiskt.
Figur 1: Förångning är ett viktigt steg i vattencykeln.
Destillation är en modern separeringsteknik anpassad, baserat på vätskans olika kokpunkter. Detta beror på styrkorna hos olika intermolekylära krafter hos ämnen. Olika vätskor kokar vid olika temperaturer eftersom värmeenergin som behövs för bindningsbrott varierar.
Destillation används för att separera blandningar av vätskor. Detta innefattar kokande och kondenserande vätskor.
Vätskan värms upp och kokas vid kokpunkten. Temperaturen förblir konstant tills den aktuella vätskan förångas fullständigt. Ångan omvandlas sedan till flytande fas med hjälp av en kondensor.
Det finns flera destillationsmetoder såsom enkel destillation, fraktionerad destillation och ångdestillation.
Detta används för att separera vätskor med en signifikant kokpunktsavstånd. Komponenterna i den flytande blandningen separeras när de kokar vid sina respektive kokpunkter och byter till ångfasen. Ångan kondenseras därefter och uppsamlas.
Vid denna metod användes en fraktioneringskolonn för separering av två blandbara vätskor, som har nära kokpunktar.
Läs mer: Skillnad mellan enkel och fraktionell destillation
Ånga används för att separera föreningar som är oblandbara med vatten. När sådana föreningar blandas med ånga tenderar de att förångas vid en lägre temperatur än deras vanliga kokpunkt.
Figur 2: Fraktionell destillation
Avdunstning: Avdunstning är processen att omvandla vätska till en gas, under påverkan av värme.
Destillering: Destillation är en process som består i att erhålla gas eller ånga från vätskor genom upphettning och kondensering till flytande produkter för ändamål såsom rening, fraktionering.
Avdunstning: Förångning sker endast vid ytan.
Destillering: Destillation sker inte bara vid ytan.
Avdunstning: Vätskan förångas under kokpunkten.
Destillering: Vätskan förångas vid kokpunkten.
Avdunstning: Detta är en långsam process.
Destillering: Detta är en snabb process.
Avdunstning: Detta är inte en separationsteknik.
Destillering: Detta är en separationsteknik.
Förångning sker endast vid vätskans yta genom att absorbera värme från atmosfären. Vätskan förångas vid en temperatur under kokpunkten. Destillation involverar ångbildning vid kokpunkten för vätskan och är en snabb process jämfört med indunstning. Avdunstning sker vid vätskans yta medan destillation sker med kokningen av vätskans bulk. Detta är skillnaden mellan avdunstning och destillation.
Referens:
1. Shipu, Sourav. "Destillation, Förångning, Förångning etc." LinkedIn SlideShare. NP, 30 april 2014. Web. 23 februari 2017.
2. "Kokning". Kemi LibreTexts. Libretexts, 21 juli 2016. Web. 23 februari 2017.
3. "Varför har olika ämnen olika kokpunkter?" Kemi Stack Exchange. N.p., n.d. Webb. 23 februari 2017.
Image Courtesy:
1. "Fraktionell destillationslabbapparat" Genom derivatarbete: John Kershaw (talk) Fractional_distillation_lab_apparatus.png: Användare: Theresa knott - Fractional_distillation_lab_apparatus.svg, (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons
2. "Vattencykel" av AIRS (CC BY 2.0) via Flickr