Материя естественным образом существует в твердой, жидкой и газообразной фазах, и между фазами возможен переход. Испарение - это фазовый переход из жидкого состояния в газообразное. Это постоянно происходит в окружающей среде. В отличие от выпаривания, дистилляция не является естественным процессом. Однако во время перегонки происходят фазовые переходы от жидкости к газу и обратно к жидкости.
Процесс испарения
Если молекулы жидкости получают достаточно энергии в виде тепла из окружающей среды, они превращаются в пар. Испарение происходит на поверхности жидкости, а не во всем теле или объеме. Когда происходит испарение, давление пара ниже, чем давление окружающей атмосферы. Конденсация противоположна испарению. Это происходит, когда температура пара понижается, в результате чего пар снова конденсируется в жидкую форму.
Примеры испарения
Два знакомых примера испарения - это потоотделение и цикл дождя. Когда вам жарко или вы занимаетесь напряженной деятельностью, ваше тело выделяет пот. Пот на вашей коже получает энергию от тела и в конечном итоге испаряется, в свою очередь, охлаждая вас. В погодных условиях испарение проявляется во время цикла дождя. Вода на поверхности земли испаряется и поднимается в атмосфере, где она прохладнее. Более низкие температуры заставляют пар конденсироваться обратно в капли воды, которые собираются вместе, образуя облака. Когда облако становится насыщенным, капли дождя падают на землю.
Процесс дистилляции
Дистилляция - это контролируемый процесс, обычно используемый в химии для разделения смесей жидкостей. Процесс включает в себя кипячение жидкости, а затем сбор пара, когда он охлаждается и конденсируется обратно в жидкую форму. Кипение похоже на испарение, потому что оба процесса превращают жидкость в газ. Однако, когда жидкость кипит, молекулы получают больше энергии, а давление пара превышает атмосферное. Из-за разницы давлений пузырьки газа со всей жидкости могут подниматься вверх и выходить в виде пара. Различные соединения имеют разные точки кипения, поэтому в жидкой смеси в первую очередь испаряются соединения с более низкими температурами кипения.
Примеры дистилляции
Помимо использования в химической лаборатории, дистилляция используется во многих других коммерческих процессах. Соленая вода превращается в пресную путем дистилляции. Различные виды топлива, такие как бензин, отделяются от сырой нефти путем дистилляции. Алкогольные напитки производятся методом дистилляции. Спирт выпаривают от остальной смеси и собирают в концентрированном виде.