Hva er høydepunktheving?
Kokepunktheving er effekten som oppstår når et materiale blir oppløst i en ren løsning, noe som forårsaker en økning i blandingens kokepunkt. Oppløsningen, materialet som skal løses opp, tilsettes den rene løsningen, kalt løsningsmidlet, som reduserer blandingens damptrykk. Å redusere blandingens damptrykk betyr at det tar mer energi for blandingen å koke, noe som resulterer i et høyere kokepunkt for blandingen.
Hvert kjemikalie har en målbart kokepunktendring for blandinger med forskjellige løsningsmidler. Denne målbare mengden er kjent som molal kokepunkthevingskonstant, eller molalhøyde konstant. Hvis konsentrasjonen av kjemikaliet i blandingen er kjent eller målt, kan denne konsentrasjonen multipliseres med molalhevingskonstanten, og man kan beregne den resulterende kokepunkthevingen og sammenligne den med målte verdier. Molalhevingskonstanten kan også brukes til å bestemme konsentrasjonen av løst stoff i en blanding med mlette blandingens kokepunkt og dele løsningsmidlets kokepunktheving med molalhøyden konstant.
En vanlig og nyttig anvendelse av kokepunktheving tilsetter frostvæske, typisk etylenglykol, til bilkjølingssystemer. Etylenglykol tilsettes i en 50 prosent etter volumkonsentrasjon til vann i bilens radiator for å forhindre frysing, men høyden i kokepunktet for den resulterende løsningen er en fordel. Vann koker ved 212 ° Fahrenheit (100 ° Celsius); Etylen-glykol-og-vann-blandingen koker ved 225 ° Fahrenheit (107,2 ° Celsius) og enda høyere når kjølesystemet er trykksatt, noe som er normalt for bilkjølesystemer.
kokker har utnyttet kokepunktheving i århundrer. Å tilsette salt til vann øker kokepunktet i blandingen, noe som resulterer i raskere koketider. Ocean Sea wAter, som inneholder omtrent 3,5 prosent totale salter, koker ved 216,5 ° Fahrenheit (102,5 ° Celsius). Dette er kanskje ikke en stor forskjell fra vanlig vann, men raskere matlaging foretrekkes vanligvis av kokker.
Kokepunkthøyden som følge av en blanding er en faktor av molal kokepunkt konstant, så kokepunktet til en blanding vil fortsette å stige etter hvert som mer av løst stoffet tilsettes blandingen. Dette er resultatet av reduksjon av løsningsmidlets damptrykk når molekylene er fanget av løst stoffet. Det er praktiske grenser for kokepunktheving i forbruker- og industrielle applikasjoner. I bilkjøling er for eksempel kokepunktet for ren etylenglykol 386 ° Fahrenheit (197 ° Celsius) som kan sees på som en fordel. Viskositeten, eller tykkelsen, av ren etylenglykol ved kaldere temperaturer gjør bruken upraktisk, men ved 40 ° Fahrenheit (4,4 ° Celsius) har ren etylenglykol en målt tykkelse som ersyv ganger større enn 50 prosent etylen-glykol-og-vann-løsning.