Что такое высота точки кипения?

Повышение температуры кипения - это эффект, возникающий при растворении материала в чистом растворе, что вызывает повышение температуры кипения смеси. Раствор, материал, который должен быть растворен, добавляется в чистый раствор, называемый растворителем, который снижает давление паров смеси. Снижение давления паров смеси означает, что для кипения смеси требуется больше энергии, что приводит к более высокой температуре кипения смеси.

Каждый химикат имеет измеряемое изменение температуры кипения для смесей с различными растворителями. Эта измеряемая величина известна как константа повышения температуры кипения моля или константа подъема моляра Если концентрация химического вещества в смеси известна или измерена, эту концентрацию можно умножить на постоянную высоты моля, и можно рассчитать результирующее повышение температуры кипения и сравнить ее с измеренными значениями. Константа молярной высоты также может быть использована для определения концентрации растворенного вещества в смеси путем измерения температуры кипения смеси и деления повышения температуры кипения растворителя на константу молярной высоты.

Распространенным и полезным применением повышения температуры кипения является добавление антифриза, обычно этиленгликоля, в автомобильные системы охлаждения. Этиленгликоль добавляют в водяной радиаторе в концентрации 50% по объему к воде, чтобы предотвратить замерзание, но повышение температуры кипения полученного раствора является преимуществом. Вода кипит при 212 ° по Фаренгейту (100 ° по Цельсию); смесь этилен-гликоль-вода кипит при 225 ° по Фаренгейту (107,2 ° по Цельсию) и даже выше, когда система охлаждения находится под давлением, что является нормальным для автомобильных систем охлаждения.

Повара использовали в течение столетий повышение температуры кипения. Добавление соли в воду повышает температуру кипения смеси, что приводит к сокращению времени приготовления. Морская морская вода, которая содержит около 3,5% солей, кипит при 216,5 ° по Фаренгейту (102,5 ° по Цельсию). Возможно, это не большая разница от простой воды, но повара предпочитают более быстрое приготовление пищи.

Повышение температуры кипения, возникающее из-за смеси, является фактором константы молярной точки кипения, поэтому температура кипения смеси будет продолжать расти по мере добавления большего количества растворенного вещества в смесь. Это происходит из-за снижения давления паров растворителя, когда его молекулы захватываются растворенным веществом. Существуют практические ограничения на повышение температуры кипения в бытовых и промышленных применениях. Например, при автомобильном охлаждении температура кипения чистого этиленгликоля составляет 386 ° по Фаренгейту (197 ° по Цельсию), что можно рассматривать как преимущество. Однако вязкость или толщина чистого этиленгликоля при более низких температурах делает его использование нецелесообразным, поскольку при температуре 40 ° по Фаренгейту (4,4 ° по Цельсию) чистый этиленгликоль имеет измеренную толщину, которая в семь раз больше, чем у 50% этиленгликоля. и водный раствор.