نظرة عامة حول مفهومي الغليان درجة الغليان
يُعرف الغليان (بالإنجليزية: Boiling) بأنه مرحلة انتقال المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية، وعادة ما يحدث عند تسخين السائل إلى نقطة معينة تسمى درجة الغليان، وتُعرف درجة الغليان (بالإنجليزية: Boiling Point) بأنها درجة الحرارة التي يكون عندها ضغط بخار السائل مساويًا لقيمة الضغط الخارجي المؤثر على سطحه، وبالتالي يتحول السائل إلى بخار عند وصله إلى هذه الدرجة.[١][٢]
العوامل المؤثرة على درجة الغليان
تعتمد درجة الغليان على العديد من العوامل، ومنها ما يأتي:[٣]
- الضغط الجوي: تتغير نقطة غليان السائل وفقًا لضغط محيطه، حيث تحتاج عملية كسر الروابط بين الجزئيات إلى المزيد من الطاقة عند الضغط الجوي المرتفع، وبالتالي يمكن القول إنّ الضغط المرتفع يؤدي إلى رفع نقطة الغليان، بينما يساهم الضغط المنخفض في تخفيض نقطة الغليان للمادة.
- وجود الشوائب: فوجود الشوائب في السائل يؤدي إلى رفع درجة حرارة غليانه مقارنة لدرجة غليان السائل النقي، فمثلًا يمتلك الماء المالح درجة غليان أعلى من الماء النقي.
ظاهرة ارتفاع درجة الغليان
ظاهرة ارتفاع درجة الغليان (بالإنجليزية: Boiling Point Elevation) هي ظاهرة تحدث عند ارتفاع درجة غليان السائل (المذيب) عند إضافة مركب آخر له (المُذاب)، بحيث يصبح للمحلول درجة غليان أعلى من المذيب النقي، وتحدث عملية ارتفاع درجة الغليان عند إضافة مادة مذابة غير متطايرة إلى مذيب نقي، ويعتمد ارتفاع درجة الغليان على عدد الجسيمات الذائبة الموجودة في المحلول، ومن الجدير بالذكر بأن تفاعلات المذيبات لا تؤثر على ارتفاع نقطة الغليان، وتقاس درجة الغليان بدقة باستخدام جهاز يسمى مقياس نقطة الغليان (بالإنجليزية Ebullioscope)، ويمكن لهذا الجهاز اكتشاف حدوث ارتفاع في درجة الغليان وقياس مقدار تغير نقطة الغليان.[٤]
ما الفرق بين درجة الغليان ودرجة الانصهار والتبخر؟
يكمن الفرق بين درجة الغليان ودرجة الانصهار والتبخر، بأن درجة الغليان عبارة عن درجة الحرارة التي يغلي عندها السائل مكونًا أبخرة عند الضغط الجوي، ويعرف التبخر بأنه العملية التي يتم فيها تحويل المادة في الحالة السائلة إلى الحالة الغازية بسبب زيادة الضغط أو درجة الحرارة، [٥] أما درجة الانصهار فتعرف بأنها أنها درجة الحرارة التي يمكن أن توجد فيها الأشكال الصلبة والسائلة لمادة نقية في حالة توازن، والتي تتحول عندها المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة.[٦]
ما الفرق بين الغليان والتبخر؟
يكمن الفرق بين عملية الغليان وعملية التبخر في عدة نقاط، ومنها ما يأتي:[٧]
- تكون الفقاعات: في عملية الغليان يتحول السائل إلى غاز بسرعة كبيرة بحيث تتكون الفقاعات من بخار السائل، أما في عملية التبخر فلا يتم تكوين الفقاعات، وعند تبخر السائل تترك الجزيئات الفردية السائل وتصبح جزءًا من الهواء.
- درجة الحرارة المطلوبة لحدوث العملية: تحدث عملية الغليان عندما يصل السائل إلى درجة حرارة معينة، والتي تسمى درجة الغليان، أما عملية التبخر فتحدث عندما ترتفع درجة حرارة السائل إلى أي درجة حرارة أعلى من درجة التجمد.
- مصدر الطاقة: عادة ما يتطلب الغليان مصدرًا خارجيًا للطاقة، أما التبخر فيستخدم الطاقة الموجودة بالفعل في السائل، ومن الجدير بالذكر بأن التبخر عملية طبيعية بعكس الغليان الذي يعد عملية غير طبيعية.
- تغير درجة حرارة السائل: أثناء عملية غليان السائل تظل درجة حرارته ثابتة عند نقطة الغليان، أما عملية التبخر تؤدي إلى خفض درجة حرارة سطح السائل.
- موقع التحول إلى غاز: تتشكل الفقاعات في قاع الإناء، ومن ثم أطرافه، وعند الوصول إلى نقطة الغليان تتشكل الفقاعات في جميع أنحاء الجزء الأكبر من السائل، أما عملية التبخر فإنها تحدث على سطح السائل فقط.
- السرعة: تكون عملية الغليان أسرع من عملية التبخر.
المراجع
- ↑ Anne Marie Helmenstine (5/9/2019), "Boiling Definition in Chemistry", ThoughtCo., Retrieved 20/8/2021.
- ↑ "Boiling Point Formula", Toppr, Retrieved 25/8/2021.
- ↑ "Difference Between Evaporation and Boiling", Vedantu, 25/6/2020, Retrieved 20/8/2021.
- ↑ Anne Marie Helmenstine (7/5/2019), "Boiling Point Elevation Definition", ThoughtCo., Retrieved 20/8/2021.
- ↑ "Define Boiling Point, Melting Point and Evaporation", byjus, 2/6/2021, Retrieved 22/8/2021.
- ↑ "Melting point", Encyclopedia Britannica, Retrieved 25/8/2021.
- ↑ "Q: What’s the difference between evaporation and boiling?", NSTA, Retrieved 20/8/2021. Edited.
