挥发性

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在化学中,挥发性是一种材料质量,描述了物质蒸发的容易程度。在给定的温度和压力下,挥发性高的物质更可能以蒸气形式存在,而挥发性低的物质更可能以液体或固体形式存在。挥发性还可以描述蒸汽凝结成液体或固体的趋势;与高挥发性物质相比,挥发性较低的物质更容易从蒸汽中凝结。通过比较一组物质在暴露于大气时蒸发(或在固体情况下升华)的速度,可以观察到挥发性的差异。外用酒精(异丙醇)等高挥发性物质会迅速挥发,而植物油...

挥发性

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在化学中,挥发性是一种材料质量,描述了物质蒸发的容易程度。 在给定的温度和压力下,挥发性高的物质更可能以蒸气形式存在,而挥发性低的物质更可能以液体固体形式存在。 挥发性还可以描述蒸汽凝结成液体或固体的趋势; 与高挥发性物质相比,挥发性较低的物质更容易从蒸汽中凝结。 通过比较一组物质在暴露于大气时蒸发(或在固体情况下升华)的速度,可以观察到挥发性的差异。 外用精(异丙醇)等高挥发性物质会迅速挥发,而植物油等低挥发性物质会保持凝结状态。 一般来说,固体的挥发性远低于液体,但也有一些例外。 干冰(固体二氧化碳)或碘等升华固体(直接从固体变为蒸汽)在标准条件下可以以与某些液体相似的速率蒸发。

描述

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挥发性本身没有明确的数值,但通常使用蒸气压或沸点(对于液体)来描述。 高蒸气压表示高挥发性,而高沸点表示低挥发性。 蒸气压和沸点通常显示在表格和图表中,可用于比较感兴趣的化学品。 挥发性数据通常是通过在一定温度和压力范围内进行实验而获得的。

蒸气压

蒸气压是衡量冷凝相在给定温度下形成蒸气的难易程度的量度。 最初处于真空状态(内部没有空气)的封闭容器中的物质会迅速用蒸汽填充任何空白空间。 在系统达到平衡并且不再形成蒸汽后,可以测量该蒸汽压。 升高温度会增加形成的蒸汽量,从而增加蒸汽压。 在混合物中,每种物质都会影响混合物的总蒸气压,挥发性化合物越多,贡献越大。

沸点

沸点是液体的蒸气压等于周围压力时的温度,导致液体迅速蒸发或沸腾。 它与蒸气压密切相关,但取决于压力。 正常沸点是大气压力下的沸点,但也可以在更高和更低的压力下报告。

影响因素

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分子间作用力

影响物质挥发性的一个重要因素是其分子间相互作用的强度。 分子之间的吸引力是将材料结合在一起的原因,分子间作用力更强的材料(例如大多数固体)通常不太易挥发。 乙醇二甲醚是两种具有相同分子式 (C2H6O) 的化学物质,由于其分子在液相中发生的不同相互作用而具有不同的挥发性:乙醇分子能够形成氢键,而二甲醚分子则不能。 结果导致乙醇分子之间的整体吸引力更强,使其成为两者中挥发性较低的物质。

分子量

一般来说,挥发性往往会随着分子量的增加而降低,因为较大的分子可以参与更多的分子间键合,尽管结构极性等其他因素也起着重要作用。 通过比较相似结构的化学物质(即酯类、烷烃等),可以部分分离出分子量的影响。 例如,随着链中碳数的增加,直链烷烃的挥发性会降低。

挥发性

应用

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蒸馏

了解挥发性通常有助于从混合物中分离组分。 当冷凝物质的混合物包含多种具有不同挥发性水平的物质时,可以控制其温度和压力,使挥发性较高的成分变成蒸汽,而挥发性较低的物质则保留在液相或固相中。 然后可以将新形成的蒸汽丢弃或冷凝到一个单独的容器中。 收集蒸汽后,此过程称为蒸馏

石油精炼过程采用一种称为分馏技术,该技术可以在一个步骤中分离出多种挥发性不同的化学品。 进入炼油厂的原油由许多需要分离的有用化学物质组成。 原油流入蒸馏塔并被加热,使更易挥发的成分(如丁烷煤油)蒸发。 这些蒸汽向上移动,最终与冷表面接触,导致它们凝结并被收集起来。

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词条目录
  1. 挥发性
  2. 描述
  3. 蒸气压
  4. 沸点
  5. 影响因素
  6. 分子间作用力
  7. 分子量
  8. 应用
  9. 蒸馏

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