تبلیغات
علوم آزمایشگاهی - نقطه جوش
 
علوم آزمایشگاهی
خاک شد هر که بر این خاک زیست / خاک چه داند که در این خاک کیست / سرانجام که باید در خاک رفت / خوشا آنکه پاک آمد و پاک رفت
1388/09/10 :: نویسنده : احسان رمضانی

نقطه جوش

        مولکول های مایع دائما حرکت می کنند. تعدادی از این مولکول ها هنگامی که در سطح مایع هستند می توانند به فضای بالای مایع بگریزند. مایعی را در ظرف بسته ای که هوایش تخلیه شده در نظر بگیرید. تعداد مولکول ها در فاز گازی مایع افزایش می یابد تا سرعت ورود مجدد مولکول ها به فاز مایع با سرعت گریزشان برابر شود ؛ سرعت ورود مجدد ، متناسب با تعداد مولکول ها در فاز گازی است. در این حال دیگر تغییر اساسی در دستگاه ملاحظه نمی شود و می گویند که سیستم در حال تعادل جنبشی است. مولکول ها در فاز گازی به سرعت حرکت می کنند و دائما به دیواره ظرف بر می خورند و منجر به وارد کردن فشار به دیواره آن می شوند. میزان این فشار در یک درجه حرارت معین را فشار بخار تعادل جسم مایع در آن درجه می نامند.

       این فشار بخار به درجه حرارت بستگی دارد. این بستگی به آسانی با تمایل گریز مولکول ها از مایع قابل توجیه است. با ازدیاد درجه حرارت انرژی جنبشی متوسط مولکول ها افزایش می یابد و فرار آنها به فاز گازی آسان می شود. سرعت ورود مجدد مولکول ها نیز رو به افزایش می رود و به زودی در درجه حرارت بالاتر تعادل برقرار می شود. ولی در این حال تعداد مولکول ها در فاز گازی از تعداد آنها در درجه حرارت پایین تر بیشتر است و در نتیجه فشار بخار زیادتر است.

     اکنون نمونه مایعی را در نظر بگیرید که در یک درجه حرارت معین در ظرف سر گشاده ای قرار دارد و مولکول های فاز بخار در بالای مایع می توانند از محوطه ظرف خارج شوند. بخاری که در بالای این نمونه است از مولکول های هوا و نمونه تشکیل شده است. طبق قانون فشارهای جزئی دالتون ، فشار کل (خارجی) در بالای مایع برابر با فشارهای جزئی نمونه و هوا است:

             هواP + نمونهP = کلP

       فشار جزیی نمونه برابر با فشار بخار تعادل آن در درجه حرارت معین است. اگر درجه حرارت بالا رود (بدین ترتیب فشار بخار تعادل نمونه زیاد می شود)، تعداد مولکول های نمونه در فضایی که در بالا و نزدیک مایع است افزایش می یابد و در نتیجه مقداری از هوا جابجا می شود. در درجه حرارت بالا فشار جزئی نمونه درصد بیشتری از فشار کل را تشکیل می دهد. با ازدیاد بیشتر درجه حرارت این عمل ادامه می یابد تا فشار بخار تعادل با فشار خارجی برابر شود و در این حال تمام هوا کاملا از ظرف خارج می شود. تبخیر بیشتر باعث جابجا شدن مولکول های گازی نمونه خواهد شد.

       با توجه به این حقایق به این نتیجه میرسیم که فشار بخار تعادل یک نمونه یک حد نهایی دارد که به وسیله فشار خارجی معین می شود. در این حد سرعت تبخیر به مقدار زیادی افزایش می یابد (که با تشکیل حباب در مایع آشکار می شود) و این مرحله را عموما شروع جوشش می دانند. نقطه جوش یک مایع درجه حرارتی است که در آن فشار بخار مایع کاملا برابر با فشار خارجی شود. چون نقطه جوش مشاهده شده مستقیما به فشار خارجی بستگی دارد، از این جهت باید در گزارش نقطه جوش، فشار خارجی هم قید شود (مثلا نقطه جوش 152 درجه سانتیگراد در فشار 752 میلی متر جیوه). معمولا نقطه جوش استاندارد را در فشار آتمسفر (760 mm Hg) تعیین می کنند.

     نقاط جوش برای شناسایی مایعات و برخی از جامداتی که در حرارت پایین ذوب می شوند، مفید هستند. جامداتی که در حرارت بالا ذوب می شوند معمولا آنقدر دیر می جوشند که نمی توان به راحتی درجه جوش آنها را اندازه گرفت.

 

بخش عملی

اندازه گیری نقطه جوش به روش میکرو:

انتهای دو لوله مویین تمیز یک میلی متری را به وسیله حرارت شعله بسته و به هم متصل کنید و در حدود سه یا چهار میلی متر پایین تر آنرا صاف ببرید مانند شکل 1 (1- محل اتصال 2- محل برش).

   یک لوله شیشه ای 4 میلی متری مطابق شکل 2 تهیه کنید و آنرا با یک حلقه لاستیکی به یک گرما سنج متصل کنید حدود 2 قطره از مایع مورد آزمایش را به کمک پیپت مویین در انتهای لوله 4 میلی متری قرار دهید و لوله مویین جوش را در آن داخل کنید چنانچه سطح نمونه مایع در زیر محل اتصال لوله مویین باشد آنقدر از نمونه اضافه کنید تا سطح مایع به بالای اتصال برسد.  گرماسنج و لوله های متصل به آنرا در داخل حمامی که بتوان آنرا گرم کرد قرار دهید و مواظب باشید که حلقه لاستیکی در بالای سطح مایع باشد. درجه حرارت را به سرعت بالا ببرید تا حبابهای تند و مداومی از لوله مویین جوش خارج شود. در این حال حرارت را قطع کنید. با سرد شدن تدریجی حمام سرعت خروج حباب کم میشود. در لحظه ای که خروج حباب کاملا متوقف میشود و مایع شروع به بالا رفتن از داخل لوله مویین میکند درجه حرارت گرما سنج را یادداشت کنید. این درجه، نقطه جوش نمونه مایع است.

 

شکل2: 1-دماسنج  2-بند لاستیکی  3-بشر  4-پارافین مایع  5-لوله مویین  6-لوله  با قطر 4 میلیمتر 7- مایع نمونه 

8- شعله.

 

 





نوع مطلب : آزمایش، گزارش کار، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
1396/04/13 09:58
We are a group of volunteers and opening a new scheme in our community.

Your site offered us with helpful information to work on. You have done an impressive activity and our whole neighborhood might be grateful to
you.
1396/02/27 18:25
Truly when someone doesn't understand then its up to other visitors that they will assist,
so here it takes place.
1396/02/3 01:58
First of all I want to say superb blog! I had a quick question which I'd
like to ask if you do not mind. I was curious to know
how you center yourself and clear your mind before writing.
I've had trouble clearing my thoughts in getting my thoughts out.
I do take pleasure in writing however it just seems like the first 10 to 15 minutes are generally wasted simply just trying to figure out how to begin. Any recommendations or
tips? Kudos!
1396/02/1 16:01
Aw, this was a very good post. Taking the time and actual effort to make a very
good article… but what can I say… I procrastinate a whole lot and never seem to get
anything done.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر


آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :