ΕΞΑΧΝΩΣΗ
ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Για να προστατεύσουμε τα μάλλινα ρούχα από το σκόρο,χρησιμοποιούμε κρυστάλλους ναφθαλίνης.Οι κρύσταλλοι αυτοί ύστερα από μερικούς μήνες μικραίνουν ή και εξαφανίζονται.Αυτό συμβαίνει γιατί η ναφθαλίνη μετατρέπεται κατευθείαν σε ατμούς,δηλαδή μετατρέπεται σε αέριο.
Μέσα σ' ένα δοχείο από πορσελάνη θερμαίνουμε ήπια κρυστάλλους ιωδίου.Παρατηρούμε ότι το στερεό ιώδιο μετατρέπεται απευθείας σε αέριο χωρίς να περάσει από την υγρή κατάσταση.
Μερικά στερεά, όπως το στερεό διοξείδιο του άνθρακα (ξηρός πάγος) και οι κρύσταλλοι της ναφθαλίνης,μεταβαίνουν απευθείας από τη στερεά στην αέρια κατάσταση.Τα φαινόμενα αυτά λέγονται εξάχνωση.
Σε ξηρό περιβάλλον και με έντονη ηλιακή ακτινοβολία το χιόνι και ο πάγος επίσης εξαχνώνονται.Το αντίθετο συμβαίνει όταν υδρατμοί βρεθούν σε ψυχρό αέρα,οπότε σχηματίζεται στερεό χιόνι.
ΟΡΙΣΜΟΣ ΕΞΑΧΝΩΣΗΣ
Επομένως:
Εξάχνωση ονομάζεται το φαινόμενο κατά το οποίο ένα στερεό μετατρέπεται απ΄ ευθείας σε αέριο χωρίς να μεσολαβήσει από την ενδιάμεση υγροποίηση.
Αποτελεί μια από τις αλλαγές φάσεων της φυσικής μορφής της ύλης.Κάτω από κανονικές συνθήκες πίεσης οι περισσότερες χημικές ενώσεις,και γενικά τα περισσότερα στερεά,σε διαφορετικές θερμοκρασίες βρίσκονται σε διαφορετική κατάσταση ύλης.
Στα σώματα αυτά η μετάβαση από την στερεά στην αέρια κατάσταση γίνεται αφού το σώμα ή η ουσία μεταβεί πρώτα στην υγρή κατάσταση.
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΕΞΑΓΝΩΣΗΣ
Εξάχνωση παρατηρείται στη ναφθαλίνη,στο ιώδιο,στον πάγο,στο στερεό διοξείδιο του άνθρακα,στην καμφουρά κ.λπ.
Οι ατμοί που παράγονται από την εξάχνωση μπορεί να είναι κορεσμένοι ή ακόρεστοι.
Οι λαμπτήρες πυρακτώσεως καταστρέφονται,δηλαδή καίγονται,γιατί το λεπτό σύρμα βολφραμίου που περιέχουν παθαίνει εξάχνωση εξαιτίας της μεγάλης θερμοκρασίας του.
ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΕΞΑΓΝΩΣΗΣ
Η εξάχνωση έχει χρήσιμη πρακτική εφαρμογή,γιατί μπορούμε μ' αυτή ν' αφαιρέσουμε από ένα στερεό σώμα τις ξένες ουσίες που είναι ανακατεμένες μ' αυτό,όπως το ακάθαρτο αμμωνιακό άλας,να πάρουμε το καθαρό άλας κλπ.
ΕΞΑΧΝΩΣΗ |
Για να προστατεύσουμε τα μάλλινα ρούχα από το σκόρο,χρησιμοποιούμε κρυστάλλους ναφθαλίνης.Οι κρύσταλλοι αυτοί ύστερα από μερικούς μήνες μικραίνουν ή και εξαφανίζονται.Αυτό συμβαίνει γιατί η ναφθαλίνη μετατρέπεται κατευθείαν σε ατμούς,δηλαδή μετατρέπεται σε αέριο.
Η ναφθαλίνη μετατρέπεται κατευθείαν σε ατμούς |
Το στερεό ιώδιο μετατρέπεται απευθείας σε αέριο χωρίς να περάσει από την υγρή κατάσταση |
Σε ξηρό περιβάλλον και με έντονη ηλιακή ακτινοβολία το χιόνι και ο πάγος επίσης εξαχνώνονται.Το αντίθετο συμβαίνει όταν υδρατμοί βρεθούν σε ψυχρό αέρα,οπότε σχηματίζεται στερεό χιόνι.
ΟΡΙΣΜΟΣ ΕΞΑΧΝΩΣΗΣ
Επομένως:
Εξάχνωση ονομάζεται το φαινόμενο κατά το οποίο ένα στερεό μετατρέπεται απ΄ ευθείας σε αέριο χωρίς να μεσολαβήσει από την ενδιάμεση υγροποίηση.
Εξάχνωση ονομάζεται το φαινόμενο κατά το οποίο ένα στερεό μετατρέπεται απ΄ ευθείας σε αέριο χωρίς να μεσολαβήσει από την ενδιάμεση υγροποίηση |
Εξάχνωση ξηρού πάγου |
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΕΞΑΓΝΩΣΗΣ
Η εξάχνωση του κομήτη Χάλλεϋ |
Οι λαμπτήρες πυρακτώσεως καταστρέφονται,δηλαδή καίγονται,γιατί το λεπτό σύρμα βολφραμίου που περιέχουν παθαίνει εξάχνωση εξαιτίας της μεγάλης θερμοκρασίας του.
ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΕΞΑΓΝΩΣΗΣ
Η εξάχνωση έχει χρήσιμη πρακτική εφαρμογή,γιατί μπορούμε μ' αυτή ν' αφαιρέσουμε από ένα στερεό σώμα τις ξένες ουσίες που είναι ανακατεμένες μ' αυτό,όπως το ακάθαρτο αμμωνιακό άλας,να πάρουμε το καθαρό άλας κλπ.
Η εξάχνωση έχει χρήσιμη πρακτική εφαρμογή,γιατί μπορούμε μ' αυτή ν' αφαιρέσουμε από ένα στερεό σώμα τις ξένες ουσίες που είναι ανακατεμένες μ' αυτό |
Για κάθε ουσία η εξάχνωση μπορεί να επιτευχθεί σε συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας στις οποίες η συγκεκριμένη ουσία δεν μπορεί να βρεθεί σε υγρή κατάσταση.Οι συνθήκες αυτές καθορίζονται από το τριπλό σημείο της.
Η εξάχνωση χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό χημικών ενώσεων οι οποίες έχουν υψηλή θερμοκρασία βρασμού με αποτέλεσμα να είναι ασύμφορη η απόσταξη τους.Στον καθαρισμό των οργανικών ενώσεων συνήθως χρησιμοποιείται αντλία κενού καθώς το τριπλό σημείο της πλειονότητας των οργανικών ενώσεων βρίσκεται σε πίεση μικρότερη από την ατμοσφαιρική.
ΤΑ ΣΚΑΛΟΠΑΤΙΑ ΤΩΝ ΜΕΤΑΒΟΛΩΝ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ
Στο παρακάτω σχήμα παριστάνεται γραφικά η θερμοκρασία 1 Kg H2Ο (νερού) αρχικής θερμοκρασίας -10 °C σε συνάρτηση με τη θερμότητα που μεταφέρεται από το περιβάλλον σε αυτό.Το διάγραμμα αποτελείται από 5 διαφορετικές περιοχές.
α) Αύξηση της θερμοκρασίας του πάγου από την αρχική Θπ=-10 °C στη θερμοκρασία τήξης θΤ=0 °C.Η θερμότητα που απορροφάται από τον πάγο είναι:
Qπ=cπ•m•(θΤ-θπ )
β) Η θερμοκρασία του μείγματος του υγρού νερού και του πάγου διατηρείται σταθερή ίση με θτ.Είναι το σκαλοπάτι της τήξης.Η θερμότητα είναι ίση με τη θερμότητα τήξης:
QT=m•LT
γ) Η θερμοκρασία του νερού αυξάνεται από θT μέχρι τη θερμοκρασία βρασμού θ.Η θερμότητα που απορροφάται από το νερό είναι:
Qv=cv•m•(θβ-θτ )
δ) Η θερμοκρασία του μείγματος του νερού και των υδρατμών διατηρείται σταθερή και ίση με θβ.Είναι το σκαλοπάτι του βρασμού.Η θερμότητα που απορροφά το νερό είναι ίση με τη θερμότητα βρασμού:
Qβ=m•LB
ε) Η θερμοκρασία των υδρατμών αυξάνεται.
Η εξάχνωση χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό χημικών ενώσεων οι οποίες έχουν υψηλή θερμοκρασία βρασμού με αποτέλεσμα να είναι ασύμφορη η απόσταξη τους.Στον καθαρισμό των οργανικών ενώσεων συνήθως χρησιμοποιείται αντλία κενού καθώς το τριπλό σημείο της πλειονότητας των οργανικών ενώσεων βρίσκεται σε πίεση μικρότερη από την ατμοσφαιρική.
ΤΑ ΣΚΑΛΟΠΑΤΙΑ ΤΩΝ ΜΕΤΑΒΟΛΩΝ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ
Στο παρακάτω σχήμα παριστάνεται γραφικά η θερμοκρασία 1 Kg H2Ο (νερού) αρχικής θερμοκρασίας -10 °C σε συνάρτηση με τη θερμότητα που μεταφέρεται από το περιβάλλον σε αυτό.Το διάγραμμα αποτελείται από 5 διαφορετικές περιοχές.
Η γραφική παράσταση της θερμοκρασίας 1 Kg H2Ο (νερού) αρχικής θερμοκρασίας -10 °C σε συνάρτηση με τη θερμότητα που μεταφέρεται από το περιβάλλον σε αυτό |
Qπ=cπ•m•(θΤ-θπ )
β) Η θερμοκρασία του μείγματος του υγρού νερού και του πάγου διατηρείται σταθερή ίση με θτ.Είναι το σκαλοπάτι της τήξης.Η θερμότητα είναι ίση με τη θερμότητα τήξης:
QT=m•LT
γ) Η θερμοκρασία του νερού αυξάνεται από θT μέχρι τη θερμοκρασία βρασμού θ.Η θερμότητα που απορροφάται από το νερό είναι:
Qv=cv•m•(θβ-θτ )
δ) Η θερμοκρασία του μείγματος του νερού και των υδρατμών διατηρείται σταθερή και ίση με θβ.Είναι το σκαλοπάτι του βρασμού.Η θερμότητα που απορροφά το νερό είναι ίση με τη θερμότητα βρασμού:
Qβ=m•LB
ε) Η θερμοκρασία των υδρατμών αυξάνεται.