การควบแน่น: แนวคิดกระบวนการตัวอย่าง - วิทยาศาสตร์ - 2025

การควบแน่นคือการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพของสารจากก๊าซเป็นสถานะของเหลว นี่เป็นกระบวนการย้อนกลับไปสู่การกลายเป็นไอ การควบแน่นยังหมายถึงการสะสมของไอในรูปของเหลวบนพื้นผิวที่เย็นกว่าของก๊าซ

แม้ว่าการควบแน่นเป็นปรากฏการณ์ที่สามารถเกิดขึ้นได้กับสารหลายชนิด แต่ก็มักเรียกว่าพฤติกรรมของน้ำ ตามลำดับความคิดนี้การควบแน่นหมายถึงกระบวนการที่ไอน้ำเปลี่ยนเป็นน้ำเหลว

การควบแน่นจะเห็นได้ทุกวันบนพื้นผิวของขวดหรือเครื่องแก้วที่มีของเหลวเย็น ที่มา: Pixabay

คำว่าการควบแน่นจะใช้กับความหมายอื่น ๆ ดังนั้นในทางเคมีปฏิกิริยาการควบแน่นจึงเป็นหนึ่งในโมเลกุลเล็ก ๆ สองโมเลกุลที่รวมตัวกันเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่โดยมีการสูญเสียโมเลกุลของน้ำคาร์บอนไดออกไซด์แอมโมเนียหรือไนโตรเจน .

ในขณะเดียวกันการควบแน่นของดีเอ็นเอหมายถึงโมเลกุลของกรดนิวคลีอิกที่ใช้รูปแบบที่กะทัดรัดกว่าในระหว่างการทำสำเนาเซลล์ (ไมโทซิส)

กระบวนการควบแน่น

การไหลของน้ำจากเฟสก๊าซไปยังเฟสของเหลวสามารถอธิบายได้จากการลดลงของอุณหภูมิของไอน้ำและการเพิ่มขึ้นของความดัน

เมื่ออุณหภูมิลดลงพลังงานจลน์ของโมเลกุลของก๊าซในการเคลื่อนที่จะลดลง สิ่งนี้จะทำให้โมเลกุลของน้ำช้าลงและทำให้มีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันมากขึ้นเผยให้เห็นแรงระหว่างโมเลกุล

ในบรรดากองกำลังเหล่านี้ ได้แก่ ไดโพล - ไดโพลสะพานไฮโดรเจนและกองกำลังกระจายตัวของลอนดอน

แรงระหว่างโมเลกุลทำให้โมเลกุลของน้ำที่อยู่ในไอน้ำเข้ามาใกล้กันมากขึ้นทำให้เกิดการควบแน่น นั่นคือการเปลี่ยนสถานะจากเฟสก๊าซเป็นเฟสของเหลว

อีกวิธีหนึ่งในการอธิบายการควบแน่นคือการเพิ่มขึ้นของความอิ่มตัวของไอน้ำ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของความดันของไอน้ำ ความอิ่มตัวนี้ทำให้เกิดความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดระหว่างโมเลกุลของน้ำที่ก่อตัวเป็นไอน้ำโดยมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันมากขึ้น

ความอิ่มตัวของไอน้ำเกิดขึ้นในเมฆก่อนฝนตกและเป็นกลไกที่อธิบายการควบแน่นของน้ำ

จุดน้ำค้าง

เป็นอุณหภูมิที่เกิดการควบแน่นของไอน้ำ หากอุณหภูมิต่ำกว่าขีด จำกัด นี้การเปลี่ยนแปลงจากเฟสก๊าซเป็นเฟสของเหลวจะเกิดขึ้นเนื่องจากจะเกิดขึ้นในตอนกลางคืนเมื่อมีอุณหภูมิลดลง

พื้นผิวของรถยนต์หน้าต่างใบไม้ ฯลฯ เย็นลงและในชั้นของอากาศที่อยู่ใกล้กับพวกเขาจะมีอุณหภูมิลดลงซึ่งทำให้เกิดการควบแน่นของอากาศที่เกาะอยู่บนพื้นผิวทำให้เกิดสิ่งที่รู้ เหมือนน้ำค้าง

การควบแน่นของเมฆ

ในเมฆการทำให้เป็นของเหลวเริ่มขึ้นเนื่องจากการก่อตัวของหยดน้ำภายในพวกมัน ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเองเมื่อความชื้นสัมพัทธ์ของเมฆเกิน 100% การก่อตัวของเม็ดฝนนำหน้าฝนหรือหิมะตกเมื่ออุณหภูมิต่ำลง

การควบแน่นภายในก้อนเมฆสามารถเร่งปฏิกิริยาได้โดยการมีอยู่ของโปรตีนที่ผลิตโดยจุลินทรีย์ซึ่งทำหน้าที่เป็นนิวคลีเอตส์หรือแหล่งกำเนิดนิวเคลียสของน้ำและทำหน้าที่โดยการจับโมเลกุลของน้ำเพื่อเริ่มกระบวนการควบแน่น

รู้จักนิวเคลียสควบแน่นของเมฆอื่น ๆ เช่นเศษดินเหนียวขนาดเล็กเกลือ (โซเดียมคลอไรด์แอมโมเนียมซัลเฟตและซิลเวอร์ไอโอไดด์) หรือสารมลพิษที่เป็นของแข็งเช่นขี้เถ้าควันที่ทำให้เกิดการควบแน่นของน้ำรอบ ๆ อนุภาคเหล่านี้ .

ตัวอย่างการควบแน่น

อากาศที่หายใจออก

ในช่วงหมดอายุอากาศจะถูกขับออกจากปอด อากาศนี้อิ่มตัวด้วยไอน้ำและยังเดินทางผ่านหลอดลมหลอดลมกล่องเสียงและฟอสซิลซึ่งได้รับความร้อนและอิ่มตัวด้วยไอน้ำ

อากาศที่ออกไปข้างนอกมักจะมีอุณหภูมิสูงกว่าบรรยากาศและมีไอน้ำในปริมาณสูงดังนั้นเมื่อสัมผัสกับพื้นผิวของกระจกจะเกิดการควบแน่นและเกาะอยู่ในรูปของหยดน้ำ น้ำ.

เครื่องปรับอากาศ

เครื่องปรับอากาศเป็นอุปกรณ์ที่บีบอัดก๊าซทำความเย็นภายในคอมเพรสเซอร์และปล่อยให้มันขยายตัวโดยรับความร้อนจากอากาศรอบข้าง (โดยรอบ) เพื่อให้อุณหภูมิของอากาศลดลงและเมื่อถึงจุดน้ำค้างที่เรียกว่า การควบแน่นดังกล่าว

ปรากฏการณ์นี้เกิดจากการรั่วไหลของน้ำจากเครื่องปรับอากาศ จึงนิยมคิดว่านี่คืออุปกรณ์ผลิตน้ำ

deliquescence

เป็นคุณสมบัติของสารบางชนิดในการจับความชื้น (น้ำ) จากสิ่งแวดล้อม น้ำอยู่ในรูปที่เป็นก๊าซและเมื่อสัมผัสกับสารที่บอบบางก็สามารถกลั่นตัวเป็นของเหลวได้ ตัวอย่างของสารเหล่านี้คือโซเดียมคลอไรด์

การกลั่น

เป็นกระบวนการที่มีการประยุกต์ใช้มากมายทั้งในด้านเคมีและในอุตสาหกรรม การใช้ของเหลวสามารถแยกออกจากส่วนผสมได้โดยพิจารณาจากความแตกต่างของจุดเดือด นอกจากนี้ยังสามารถใช้สำหรับการทำน้ำให้บริสุทธิ์ระเหยในระหว่างกระบวนการ

การควบแน่นของไอน้ำเกิดขึ้นในคอนเดนเซอร์ซึ่งจะถูกทำให้เย็นลงโดยการหมุนเวียนของน้ำรอบ ๆ ด้วยวิธีนี้น้ำจะได้รับการปลดปล่อยสิ่งสกปรกบางอย่างที่อาจมีอยู่

ทำอาหาร

ตัวอย่างเช่นเมื่อมีการเตรียมซุปน้ำจะถูกทำให้ร้อนด้วยส่วนผสมที่มีอยู่ น้ำระเหยและการควบแน่นจะถูกเปิดเผยโดยหยดที่ปรากฏบนฝาหม้อ

เหงื่อออกจากแก้วน้ำเย็น

หากแก้วเต็มไปด้วยน้ำเย็นหลังจากนั้นไม่นานด้านนอกของแก้วจะถูกปกคลุมด้วยน้ำผลิตภัณฑ์จากการควบแน่นของความชื้นโดยรอบที่ผนังแก้ว

กระจกห้องน้ำพ่นหมอกควัน

เมื่อคนอาบน้ำร่างกายของเขาสามารถระบายความร้อนจากน้ำที่ไหลบนตัวเขาและทำให้เกิดไอน้ำ เมื่อสัมผัสกับพื้นผิวที่เย็นของกระจกจะเกิดการควบแน่นทำให้เกิดฝ้าขึ้น

คนอื่น ๆ

- เม็ดฝนเป็นรูปแบบของการควบแน่นของน้ำที่เกิดขึ้นในเมฆจากนั้นก็ตกลงมาและชลประทานบนบก

- เมื่อเลนส์แว่นตาขุ่นมัวเมื่อเปิดหม้อต้มน้ำ

- หยดน้ำที่ไหลลงด้านนอกแก้วโซดาแช่แข็งในวันที่อากาศร้อน ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลของไอน้ำในอากาศมาบรรจบกับพื้นผิวของแก้วและกลั่นตัวเป็นหยดน้ำ

- เมื่อเราสามารถเห็นไอในอากาศที่เราหายใจในวันที่หนาวเย็นมาก

- น้ำค้างที่เกาะอยู่บนใบของพืชในช่วงเช้าเนื่องจากมีไอน้ำร้อนในหญ้าที่เย็นตัวบนพื้นผิวของใบไม้

- เมื่อกระจกห้องน้ำมีหมอกหลังจากอาบน้ำเนื่องจากผลกระทบของไอน้ำในคอนเดนเสทเดียวกันบนพื้นผิวของกระจก

- โดยการต้มน้ำในภาชนะปิดจะเห็นได้ว่าไอน้ำที่มาถึงฝาภาชนะเปลี่ยนเป็นหยดอย่างไรเนื่องจากกระบวนการกลั่นตัวเป็นหยดน้ำ

- ความเย็นที่ด้านนอกของถังน้ำแข็งแสดงว่าน้ำที่ระเหยแล้วจะกลั่นตัวอีกครั้งที่ผิวด้านนอกของถังทำให้มีฟิล์มเป็นน้ำแข็ง

- การพ่นหมอกควันของกระจกรถยนต์เนื่องจากอุณหภูมิภายในและภายนอกแตกต่างกัน

- ในระหว่างกระบวนการกลั่นแอลกอฮอล์จะเปลี่ยนจากก๊าซเป็นสถานะของเหลวเนื่องจากการใช้น้ำเย็นตามท่อที่ไอของแอลกอฮอล์ไหลผ่าน

- น้ำที่เครื่องปรับอากาศขับออกมาคือไอน้ำที่อุปกรณ์เหล่านี้สะสมมันจะกลั่นตัวอยู่ภายในและจำเป็นต้องปล่อยออกมาในภายหลัง

- การควบแน่นของไอระเหยของสารเคมีบางชนิดเพื่อไม่ให้สูญเสียไป

- เมื่อเราเหงื่อออกเมื่อสวมหน้ากากดำน้ำหรือหน้ากากดำน้ำไอเหงื่อที่ออกมาจากร่างกายจะกลั่นตัวอยู่ภายในหน้ากากทำให้เกิดหมอกขึ้น

- ก๊าซที่ใช้ภายในไฟแช็คจะถูกควบแน่นเพื่อให้ใช้งานได้ในภายหลังเนื่องจากมีความผันผวนสูงและจะละลายในบรรยากาศได้อย่างรวดเร็วหากอยู่ในสถานะก๊าซ

- ไนโตรเจนเหลวเป็นรูปแบบการควบแน่นของก๊าซที่ระเหยได้สูงซึ่งมักใช้ในอุตสาหกรรมการแช่แข็ง

- ก๊าซหุงต้มหรือก๊าซปิโตรเลียมเหลวเป็นสารก๊าซที่มีความผันผวนสูงซึ่งเก็บไว้ในรูปของเหลวภายในปิเปต

- การก่อตัวของฟิล์มบนหน้าต่างของบ้านในวันที่อากาศหนาวเย็น

- การควบแน่นของก๊าซเพื่อทำให้องค์ประกอบเย็นลงในอุตสาหกรรมเครื่องทำความเย็น

- หยดน้ำที่หยดลงบนกระเบื้องห้องครัวเมื่อเราเปิดหม้อที่มีน้ำเดือดอยู่ข้างใน

- ความชื้นของสิ่งแวดล้อมที่กลั่นตัวบนผิวหนังของมนุษย์

- ก๊าซโพรเพนควบแน่นในปิเปตเพื่อนำไปใช้ในห้องครัวในภายหลัง

- ภายในของเติร์กเต็มไปด้วยไอน้ำและน้ำควบแน่นบนผนัง

- การใช้คอนเดนเซอร์ในอุตสาหกรรมอาหารเพื่อเปลี่ยนสถานะของสารเช่นนม

- เมื่อคุณนำขวดจากตู้เย็นมันจะสร้างฟิล์มของไอน้ำควบแน่นที่ด้านนอก

- วัฏจักรของน้ำซึ่งเห็นได้ชัดว่ามันเปลี่ยนจากของเหลวไปเป็นก๊าซได้อย่างไรมันจะรวมตัวเป็นก้อนเมฆอีกครั้งและกลับมาชำระล้างพื้นโลกเหมือนฝน

- เครื่องดับเพลิงเป็นผลมาจากการควบแน่นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ความดันสูงเพื่อให้สามารถเก็บไว้ในภาชนะโลหะได้

อ้างอิง

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley (2008) เคมี (ฉบับที่ 8) CENGAGE การเรียนรู้
2. วิกิพีเดีย (2019) การควบแน่น สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
3. เจฟเฟนเนลล์ (2019) การควบแน่นคืออะไร? - ความหมายและตัวอย่าง ศึกษา. ดึงมาจาก: study.com
4. บรรณาธิการของสารานุกรมบริแทนนิกา (28 มีนาคม 2562). การควบแน่น สารานุกรมบริแทนนิกา. ดึงมาจาก: britannica.com
5. สมาคมภูมิศาสตร์แห่งชาติ. (2019) การควบแน่น สืบค้นจาก: nationalgeographic.org
6. Toppr (เอสเอฟ) การควบแน่น - ความหมายกระบวนการและตัวอย่าง สืบค้นจาก: toppr.com