- वाष्पीकरण क्या है?
- सामंजस्य बल
- रासायनिक वाष्पीकरण में शामिल कारक
- ला
- तापमान
- बंद या खुला कंटेनर
- वाष्पित अणुओं की एकाग्रता
- तरल का दबाव और सतह क्षेत्र
- अनुप्रयोग
- वाष्पशील शीतलन
- सामग्री सूख रही है
- पदार्थों का सूखना
- उदाहरण
- संदर्भ
रासायनिक वाष्पीकरण प्रक्रिया है जिसके द्वारा अणुओं एक तरल सतह से अलग और गैसीय अवस्था से गुजर रहे हैं है। यह एक ऐसी प्रक्रिया है जो ऊर्जा को अवशोषित करती है, और इसलिए, यह एंडोथर्मिक है। तरल की सतह के पास के अणु वाष्पशील होने के लिए अपनी गतिज ऊर्जा को बढ़ाते हैं।
ऊर्जा में इस वृद्धि के परिणामस्वरूप, इन अणुओं के बीच सामंजस्य या आकर्षण की अंतःसक्रिय बल कमजोर पड़ जाते हैं और वे तरल चरण से गैस चरण तक बच जाते हैं। जैसा कि कोई सीमा नहीं है जहां गैसीय अणु फिर से तरल में प्रवेश करने के लिए घूमते हैं, यह सब पूरी तरह से वाष्पीकरण करता है।
विक्रांत, विकिमीडिया कॉमन्स से
उबलने के विपरीत, वाष्पीकरण तरल फोड़े से पहले किसी भी तापमान पर हो सकता है। यह घटना तब का कारण है कि आप जंगलों से निकलने वाले पानी के वाष्प को देख सकते हैं, जो ठंडी हवा के संपर्क में आने पर पानी की सूक्ष्म बूंदों को सफ़ेद रंग का बना देता है।
संक्षेपण एक रिवर्स प्रक्रिया है जो तरल में होने वाले वाष्पीकरण के साथ एक संतुलन स्थापित कर सकती है या नहीं कर सकती है।
ऐसे कारक हैं जो वाष्पीकरण को प्रभावित करते हैं, जैसे: प्रक्रिया की गति या अणुओं की मात्रा जो एक तरल से वाष्पित हो सकती है; तरल की प्रकृति या प्रकार; जिस तापमान पर तरल का संपर्क होता है, या यदि वह बंद या खुले कंटेनर में होता है, तो वह पर्यावरण के संपर्क में आता है।
रासायनिक वाष्पीकरण का एक और उदाहरण हमारे शरीर में होता है: जब हम पसीना बहाते हैं, तो पसीने में तरल का हिस्सा वाष्पित हो जाता है। वाष्पीकरणीय शीतलन के कारण पसीने का वाष्पीकरण शरीर में ठंड का अहसास कराता है।
वाष्पीकरण क्या है?
स्रोत: पिक्साबे
इसमें वाष्प में बदलने के लिए तरल की सतह पर स्थित अणुओं की क्षमता या संपत्ति होती है। थर्मोडायनामिक दृष्टिकोण से, वाष्पीकरण के लिए ऊर्जा अवशोषण की आवश्यकता होती है।
वाष्पीकरण एक ऐसी प्रक्रिया है जो अणुओं में होती है जो तरल की मुक्त सतह के स्तर पर स्थित होती हैं। तरल बनाने वाले अणुओं की ऊर्जावान स्थिति तरल से गैसीय अवस्था में परिवर्तन के लिए मौलिक है।
गतिज ऊर्जा या ऊर्जा जो एक शरीर के कणों के आंदोलन का उत्पाद है, गैसीय अवस्था में अधिकतम है।
सामंजस्य बल
इन अणुओं के लिए तरल चरण से बाहर निकलने के लिए, उन्हें अपनी गतिज ऊर्जा को बढ़ाना होगा ताकि वे वाष्पित हो सकें। गतिज ऊर्जा में वृद्धि के साथ, तरल की सतह के पास अणुओं का सामंजस्य बल कम हो जाता है।
सामंजस्य बल वह है जो आणविक आकर्षण को बढ़ाता है, जो अणुओं को एक साथ रखने में मदद करता है। वाष्पीकरण को इस बल को कम करने के लिए आसपास के माध्यम के कणों द्वारा प्रदान की गई ऊर्जा के योगदान की आवश्यकता होती है।
वाष्पीकरण की विलोम प्रक्रिया को संघनन कहा जाता है: जो अणु गैसीय अवस्था में होते हैं, वे तरल अवस्था में लौट आते हैं। यह तब होता है जब गैसीय अवस्था में अणु तरल की सतह से टकराते हैं और फिर से तरल में फंस जाते हैं।
वाष्पीकरण, चिपचिपाहट, सतह तनाव, अन्य रासायनिक गुणों के बीच, प्रत्येक तरल पदार्थ के लिए दोनों अलग-अलग हैं। रासायनिक वाष्पीकरण एक प्रक्रिया है जो अगले खंड में विस्तृत अन्य कारकों के बीच तरल के प्रकार पर निर्भर करेगी।
रासायनिक वाष्पीकरण में शामिल कारक
ऐसे कई कारक हैं जो वाष्पीकरण प्रक्रिया को प्रभावित करते हैं, इस प्रक्रिया को अनुकूल या बाधित करते हैं। तरल, तापमान, वायु धाराओं की उपस्थिति, आर्द्रता, कई अन्य कारकों में से एक है।
ला
प्रत्येक प्रकार के तरल का अपना एक सुसंगत या आकर्षक बल होगा जो इसे बनाने वाले अणुओं के बीच मौजूद होता है। तेल जैसे तैलीय तरल पदार्थों में, वाष्पीकरण आम तौर पर उन जलीय तरल पदार्थों की तुलना में कुछ हद तक होता है।
उदाहरण के लिए, पानी में सामंजस्य बलों का प्रतिनिधित्व हाइड्रोजन बांडों द्वारा किया जाता है जो इसके अणुओं के बीच स्थापित होते हैं। H और O परमाणु जो पानी के अणु को बनाते हैं, ध्रुवीय सहसंयोजक बंधों द्वारा एक साथ धारण किए जाते हैं।
ऑक्सीजन हाइड्रोजन की तुलना में अधिक विद्युतीय है, जो पानी के अणु से हाइड्रोजन के बंधन के साथ अन्य अणुओं के लिए आसान बनाता है।
तापमान
तापमान एक कारक है जो अणुओं की गतिज ऊर्जा को प्रभावित करता है जो तरल पदार्थ और गैस बना रहे हैं। अणुओं के लिए तरल की सतह से भागने के लिए आवश्यक न्यूनतम गतिज ऊर्जा होती है।
कम तापमान पर, तरल में अणुओं का भाग जिसमें वाष्पीकरण करने के लिए पर्याप्त गतिज ऊर्जा होती है, छोटा होता है। यही है, कम तापमान पर तरल का वाष्पीकरण कम होगा; और इसलिए, वाष्पीकरण धीमा हो जाएगा।
तापमान बढ़ने के साथ वाष्पीकरण बढ़ेगा। बढ़ते तापमान के साथ, तरल में अणुओं का अनुपात जो वाष्पित करने के लिए आवश्यक गतिज ऊर्जा प्राप्त करता है, वह भी बढ़ेगा।
बंद या खुला कंटेनर
रासायनिक वाष्पीकरण अलग-अलग होगा कि क्या कंटेनर जहां तरल स्थित है, बंद है या हवा के संपर्क में है।
यदि तरल एक बंद कंटेनर में है, तो वाष्पित करने वाले अणु जल्दी से तरल में वापस आ जाते हैं; जब वे दीवारों या ढक्कन जैसी किसी भौतिक सीमा से टकराते हैं तो वे संघनित होते हैं।
वाष्पीकरण की प्रक्रिया के बीच इस बंद कंटेनर में एक गतिशील संतुलन स्थापित किया जाता है जो तरल संघनन के साथ गुजरता है।
यदि कंटेनर खुला है, तो हवा के संपर्क में आने के समय के अनुसार तरल अपनी संपूर्णता तक भी लगातार वाष्पित हो सकता है। एक खुले कंटेनर में वाष्पीकरण और संघनन के बीच संतुलन स्थापित करने का कोई अवसर नहीं है।
जब कंटेनर खुला होता है, तो तरल एक ऐसे वातावरण के संपर्क में होता है जो वाष्पित अणुओं के प्रसार को सुविधाजनक बनाता है। इसके अलावा, हवा की धाराएं वाष्पित अणुओं को विस्थापित करती हैं, उन्हें अन्य गैसों (ज्यादातर नाइट्रोजन और ऑक्सीजन) के साथ प्रतिस्थापित करती हैं।
वाष्पित अणुओं की एकाग्रता
वाष्पित अणुओं के गैस चरण में मौजूद एकाग्रता भी निर्णायक है। हवा या वातावरण में वाष्पित होने वाले पदार्थ की उच्च सांद्रता होने पर यह वाष्पीकरण प्रक्रिया कम हो जाएगी।
इसके अलावा जब हवा में विभिन्न वाष्पित पदार्थों की उच्च सांद्रता होती है, तो किसी अन्य पदार्थ की वाष्पीकरण दर घट जाती है।
वाष्पित पदार्थों की यह सांद्रता मुख्य रूप से उन मामलों में होती है, जिनमें हवा का पर्याप्त पुनरुत्थान नहीं होता है।
तरल का दबाव और सतह क्षेत्र
यदि तरल की सतह पर अणुओं पर कम दबाव होता है, तो इन अणुओं का वाष्पीकरण अधिक इष्ट होगा। हवा के संपर्क में आने वाले तरल का व्यापक सतह क्षेत्र, अधिक तेजी से वाष्पीकरण होगा।
अनुप्रयोग
वाष्पशील शीतलन
यह पहले से ही स्पष्ट है कि केवल तरल अणु जो अपनी गतिज ऊर्जा को बढ़ाते हैं, उनके तरल चरण को गैसीय एक में बदलते हैं । इसके साथ ही, तरल के अणुओं में जो नहीं बचते हैं, तापमान में कमी के साथ गतिज ऊर्जा में कमी होती है।
इस चरण में अभी भी संरक्षित तरल का तापमान गिरता है, ठंडा होता है; इस प्रक्रिया को बाष्पीकरणीय शीतलन कहा जाता है। यह घटना हमें यह समझाने की अनुमति देती है कि ठंडा होने पर वाष्पित किए बिना तरल आसपास के वातावरण से गर्मी को कैसे अवशोषित कर सकता है।
जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, यह प्रक्रिया हमें अपने शरीर के शरीर के तापमान को विनियमित करने की अनुमति देती है। साथ ही बाष्पीकरणीय शीतलन प्रक्रिया का उपयोग वाष्पित करने वाले कूलर के उपयोग के माध्यम से वातावरण को ठंडा करने के लिए किया जाता है।
सामग्री सूख रही है
-औद्योगिक स्तर पर इवेफेशन का इस्तेमाल कपड़े, कागज, लकड़ी से बनी विभिन्न सामग्रियों को सुखाने के लिए किया जाता है।
-वाष्पीकरण प्रक्रिया तरल समाधानों से अन्य विलेय के बीच लवण, खनिज जैसे विलेय को अलग करने का कार्य करती है।
-आवनीकरण का उपयोग वस्तुओं, नमूनों को सुखाने के लिए किया जाता है।
-कई पदार्थों या रसायनों की रिकवरी करता है।
पदार्थों का सूखना
सामान्य रूप से बड़ी संख्या में जैव चिकित्सा और अनुसंधान प्रयोगशालाओं में पदार्थों के सूखने के लिए यह प्रक्रिया आवश्यक है।
केन्द्रापसारक और रोटरी बाष्पीकरणकर्ता होते हैं जो एक बार में कई पदार्थों से विलायक हटाने को अधिकतम करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। इन उपकरणों या विशेष उपकरणों में, नमूने केंद्रित होते हैं और धीरे-धीरे वाष्पीकरण प्रक्रिया के लिए एक वैक्यूम के अधीन होते हैं।
उदाहरण
मानव शरीर में रासायनिक वाष्पीकरण का एक उदाहरण तब होता है जब पसीने की प्रक्रिया होती है। जब पसीना, पसीना वाष्पीकरण होता है, तो शरीर ठंडा हो जाता है और शरीर के तापमान में कमी होती है।
पसीने और बाद में शरीर के ठंडा होने की वाष्पीकरण की यह प्रक्रिया, शरीर के तापमान के नियमन में योगदान देती है।
-पानी के वाष्पीकरण की प्रक्रिया के लिए कपड़े सुखाने को भी धन्यवाद दिया जाता है। कपड़े बाहर रखे जाते हैं ताकि हवा का प्रवाह गैसीय अणुओं को विस्थापित कर दे और इस प्रकार अधिक वाष्पीकरण हो। पर्यावरण और वायुमंडलीय दबाव का तापमान या ताप भी यहां प्रभावित करते हैं।
-फ्रीज-ड्राय प्रोडक्ट्स के उत्पादन में जो स्टोर किए जाते हैं और सुखाए जाते हैं, जैसे पाउडर वाला दूध, दवाइयां, दूसरों के बीच में वाष्पीकरण होता है। हालांकि, यह वाष्पीकरण वैक्यूम के तहत किया जाता है न कि तापमान में वृद्धि के कारण।
अन्य उदाहरण।
संदर्भ
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