Mikä on kiehumispisteen nousu?

Kiehumispisteen nousu on vaikutus, joka ilmenee, kun materiaali liuotetaan puhtaaseen liuokseen, mikä lisää seoksen kiehumispistettä. Liuotettu aine, liuotettava materiaali, lisätään puhtaaseen liuottimeen, jota kutsutaan liuottimeksi, joka alentaa seoksen höyrynpainetta. Seoksen höyrynpaineen alentaminen tarkoittaa, että seoksen kiehuminen vaatii enemmän energiaa, mikä johtaa korkeampaan seoksen kiehumispisteeseen.

Jokaisella kemikaalilla on mitattava kiehumispisteen muutos seoksille, joissa on erilaisia ​​liuottimia. Tämä mitattava määrä tunnetaan molaalin kiehumispisteen nousuvakiona tai molaalin korkeusvakiona. Jos kemikaalin pitoisuus seoksessa tiedetään tai mitataan, tämä pitoisuus voidaan kertoa molaarisella korkeusvakiolla ja tuloksena oleva kiehumispisteen korkeus voidaan laskea ja verrata mitattuihin arvoihin. Moolin korkeusvakiota voidaan käyttää myös liuenneen aineen pitoisuuden määrittämiseen seoksessa mittaamalla seoksen kiehumispiste ja jakamalla liuottimen kiehumispisteen nousu molaalin korkeusvakiolla.

Yleinen ja hyödyllinen käyttö kiehumispisteen kohotuksessa on pakkasnesteen, tyypillisesti etyleeniglykolin, lisääminen autojen jäähdytysjärjestelmiin. Etyleeniglykolia lisätään 50 tilavuusprosentin pitoisuutena veteen auton jäähdyttimessä jäätymisen estämiseksi, mutta tuloksena olevan liuoksen kiehumispisteen kohoaminen on hyödyllistä. Vesi kiehuu 212 ° Fahrenheitissa (100 ° C); etyleeniglykolin ja veden seos kiehuu 225 ° Fahrenheitissa (107.2 ° C) ja jopa korkeammalla, kun jäähdytysjärjestelmä on paineistettu, mikä on normaalia autojen jäähdytysjärjestelmille.

Kokit ovat hyödyntäneet kiehumispisteen nousua vuosisatojen ajan. Suolan lisääminen veteen nostaa seoksen kiehumispistettä, mikä nopeuttaa kypsennysaikoja. Meren merivesi, joka sisältää noin 3.5 prosenttia kaikista suoloista, kiehuu 216.5 celsiusasteessa (102.5 ° Fahrenheit). Tämä ei ehkä ole suuri ero tavallisesta vedestä, mutta kokit suosivat yleensä nopeampaa kypsennystä.

Seoksesta johtuva kiehumispisteen nousu on molaarisen kiehumispisteen vakion tekijä, joten seoksen kiehumispiste jatkaa nousuaan, kun seokseen lisätään enemmän liuenneita aineita. Tämä johtuu liuottimen höyrynpaineen alenemisesta, kun sen molekyylit jäävät kiinni liuenneesta aineesta. Kiehumispisteen nousulle on käytännön rajoja kuluttaja- ja teollisuussovelluksissa. Esimerkiksi autojen jäähdytyksessä puhtaan etyleeniglykolin kiehumispiste on 386 ° Fahrenheit (197 ° C), mikä voidaan pitää etuna. Puhtaan etyleeniglykolin viskositeetti tai paksuus kylmemmissä lämpötiloissa tekee sen käytöstä kuitenkin epäkäytännöllistä, koska 40 ° Fahrenheitissa (4.4 ° C) puhtaan etyleeniglykolin paksuus on mitattu seitsemän kertaa suurempi kuin 50 % etyleeniglykoli- ja vesiliuos.