반응 혼합물을 가열 할 때 끓는 막대의 목적은 무엇입니까?

끓는 칩과 끓는 막대는 화학자들이 실험실에서 직면하는 문제에 대한 실용적인 해결책입니다.

액체를 끓일 때 끓는 현상이 고르게 발생하지 않는 경우가 종종 있습니다. 부드러운 데우는 대신 부드러운 거품을냅니다. 우리는 잠시 동안 아무 일도 일어나지 않는다는 것을 알았습니다. 갑자기 많은 거품이 발생하여 액체가 용기의 용량을 압도적으로 튀기고 우리가 원하지 않는 곳에 액체를 던집니다 (예를 들어, 증류하는 동안 액체가 증류 칼럼의 상단, 원액으로 제품을 오염시키는 것; 반응 중에 제품은 용기에서 완전히 배출 될 수 있습니다. 이는 거의 원하는 것이 아닙니다.

끓는 칩이나 스틱은 끓는 일이 균일하게 이루어 지도록하여 상황을 통제합니다.

문제 그들은 매끄러운 용기에서 거품을 일으키는 거친 패치가 많지 않은 경우가 많습니다. 혈관 벽에 작은 거친 패치가 있으면 거품을 시작하기가 훨씬 쉽습니다. 칩이나 스틱은 이러한 거친 패치를 제공합니다. 거친 패치가 없으면 일부 액체는 과열되어 자발적으로 증발하지만 갑자기 격렬하게 증발 할 수 있습니다. 거칠기는 거품이 고르게 형성되기 시작하고 많은 곳에서 과열을 피하고 기화를 훨씬 더 균일하게 만듭니다.

이러한 방식으로 일이 일어나지 않을 것이라는 생각은 “액체가 끓는점 이상이면 왜 “그럼 가스로 변하지 않았나요?” 열역학적 평형 개념을 분명히 평형 상태가 아닌 상황에 적용하는 실수입니다. 무언가를 가열한다면 그것은 분명히 평형 상태에 있지 않으며 이상적인 열역학적 관점이 아닌 실제 효과에 대해 걱정해야합니다. 실제로 기화는 핵 형성 부위 (예 : 유리의 거친 패치)에 의해 촉진됩니다. 충분하지 않으면 균등하게 발생하지 않을 수 있습니다.

물질의 끓는점은 다음과 같이 정의됩니다. 액체 또는 용액의 증기압이 대기압과 같은 온도; 가스가 용액에서 침전되기 시작했다는 의미는 아닙니다. 여기서 핵심은 비등이 과포화 용액에서 고체가 침전되는 것과 거의 같은 방식으로 용액에서 가스가 침전된다는 사실에 초점을 맞추는 것입니다. 과포화 용액에 용질 결정이 도입되고 침전물이 용액에서 즉시 성장하기 시작하는 침전 시연을 보셨습니까? 끓는 칩은 과포화 용액에 용질을 도입하는 것과 비슷한 목적으로 사용됩니다.

침전이 일어나기 위해서는 용매의 점도를 극복하고 결합 할 수있는 충분한 침전 물질이 필요합니다. 함께 자체 단위로. 끓는 칩은 기체가 거품을 형성하고 용액에서 빠져 나갈 수있는 고르지 않은 표면을 제공합니다. 실험실 유리 제품은 일반적으로 너무 부드럽습니다.

범핑의 경우, 과열 된 액체를 방해가 핵 생성 부위를 제공 할 수있는 과포화 솔루션으로 생각할 수 있습니다. 액체가 방해를 받으면 아세트산 나트륨 데모에서와 같이 침전을 얻습니다. 단,이 침전은 고체 나 액체보다 훨씬 더 많은 부피를 차지하는 기체이며 사방으로 튀어 나옵니다.