توجد المادة في ثلاثة حالات رئيسية معروفة هي الحالة الصلبة ، الحالة السائلة ، والحالة الغازية ، وهناك حالة رابعة أيضًا تم اكتشافها مؤخرًا قد تتواجد المادة بها وهي البلازما ، وتختلف حالة المادة وفقًا لدرجة الحرارة والضغط حيث يوجد لكل مادة درجة حرارة مُحددة تجعلها تتحول من حالة إلى أخرى وفق درجة الانصهار والغليان والتجمد ، ولكل حالة من حالات المادة ضغط مختلف أيضًأ غير أن كل مادة لها درجة ضغط بخاري مختلفة أيضًا .
الضغط البخاري للسائل
عند كل درجة حرارة ؛ توجد درجة ضغط بخاري ثابتة فوق السائل ، حيث أن هذا الضغط البخاري يكون ناتجًا عن تحول الجزيئات الموجودة على سطح السائل إلى حالة غازية ، وبعد ذلك يتم تكثيف تلك الغازات مرة أخرى حتى تصل المادة إلى درجة الاتزان ؛ حيث أنه في حالة الاتزان يكون عدد جزيئات السائل التي تتحول من سائل إلى بخار مساوي لعدد جزيئات السائل التي تتحول من بخار إلى سائل وعند تحقق ذلك تكون هذه المادة قد وصلت إلى حالة الاتزان .
ومن هنا تم تعريف الضغط البخاري للسوائل على أنه قابلية جزيئات المادة السائلة على أن تفلت من سطح السائل وتتحول إلى بخار ، حيث أن ذلك يعتمد بشكل أساسي على درجة الحرارة والظروف الموضوع بها السائل ، حيث يجب أن تكون درجة الحرارة هنا هي نفسها درجة غليان وتبخر هذا السائل .
خواص ضغط البخار
يعتمد ضغط البخار للسوائل على عدد من الخواص المتعلقة بكل مادة ، مثل :
-درجة الغليان : حيث أن درجة الغليان تختلف من مادة إلى أخرى ، وبالتالي فإن درجة الحرارة اللازمة لإحداث ضغط بخاري تتباين من سائل إلى اخر .
-حجم المادة السائلة : كما أن معدل الوصول إلى حالة الضغط البخاري والاتزان تعتمد بالطبع على حجم السائل أيضًا ، ومثال على ذلك ؛ الوصول إلى درجة الضغط البخاري لـ 5 لترات من المياه تختلف عن معدل الوصول إلى درجة الضغط البخاري لـ 50 مل من المياه ، وبالتالي فإن الحجم يلعب دورًا هامًا في تحديد معدل الوصول إلى حالة الضغط البخاري .
-الكثافة : كثافة السائل أيضًا تختلف من مادة لأخرى ، ولذلك ؛ فهي من أهم العوامل التي تُساعد على تحديد درجة الضغط البخاري للسائل .
-اللزوجة : تؤثر لزوجة السائل ودرجة ميوعته على معدل الوصول أيضًا إلى درجة الضغط البخاري ، حيث أن لزوجة السائل الزائدة وقلة حركته قد تقلل من معدل إفلات جزيئات السطح .
-الطاقة الكامنة : الطاقة الكامنة أو المعروفة باسم Enthalpy لها دور أيضًا في تحديد درجة الضغط البخاري الخاص بكل مادة سائلة ، وهي كذلك تتباين من مادة سائلة إلى أخرى بشكل كبير .
أهمية ضغط بخار المواد السائلة
جميع المواد السائلة وغير السائلة الخاضعة إلى قانون ضغط البخار تُعد من أهم المواد الكيميائية التي يتم الاعتماد عليها في إجراء الاختبارات الكيميائية والفيزيائية والبيولوجية أيضًا ، ويرجع ذلك إلى أن ضغط البخار يُساعد على فصل المواد في الحالة السائلة عن بعضها البعض بسهولة فائقة وفي وقت قصير ، حيث أن كل مادة يكون لها مستوى ضغط بخاري خاص بها .
ومن الأمثلة على ذلك ، عند إجراء تجربة عبر الاعتماد على أحد طرق قياس الضغط البخاري من أجل قياس الضغط البخاري عبر لمادة كلورو الميثان Chloromethane مع التعرف مستوى الضغط البخاري الخاص بالمواد الأخرى السائلة المخلوطة مع الكلورو ميثان ، ومن خلال الاعتماد على أحد القوانين الفيزيائية وأهمها قانون راؤول سوف يتم تحديد درجة الضغط البخاري الخاص بالكلورو ميثان بسهولة .
الضغط البخاري للسائل
عند كل درجة حرارة ؛ توجد درجة ضغط بخاري ثابتة فوق السائل ، حيث أن هذا الضغط البخاري يكون ناتجًا عن تحول الجزيئات الموجودة على سطح السائل إلى حالة غازية ، وبعد ذلك يتم تكثيف تلك الغازات مرة أخرى حتى تصل المادة إلى درجة الاتزان ؛ حيث أنه في حالة الاتزان يكون عدد جزيئات السائل التي تتحول من سائل إلى بخار مساوي لعدد جزيئات السائل التي تتحول من بخار إلى سائل وعند تحقق ذلك تكون هذه المادة قد وصلت إلى حالة الاتزان .
ومن هنا تم تعريف الضغط البخاري للسوائل على أنه قابلية جزيئات المادة السائلة على أن تفلت من سطح السائل وتتحول إلى بخار ، حيث أن ذلك يعتمد بشكل أساسي على درجة الحرارة والظروف الموضوع بها السائل ، حيث يجب أن تكون درجة الحرارة هنا هي نفسها درجة غليان وتبخر هذا السائل .
خواص ضغط البخار
يعتمد ضغط البخار للسوائل على عدد من الخواص المتعلقة بكل مادة ، مثل :
-درجة الغليان : حيث أن درجة الغليان تختلف من مادة إلى أخرى ، وبالتالي فإن درجة الحرارة اللازمة لإحداث ضغط بخاري تتباين من سائل إلى اخر .
-حجم المادة السائلة : كما أن معدل الوصول إلى حالة الضغط البخاري والاتزان تعتمد بالطبع على حجم السائل أيضًا ، ومثال على ذلك ؛ الوصول إلى درجة الضغط البخاري لـ 5 لترات من المياه تختلف عن معدل الوصول إلى درجة الضغط البخاري لـ 50 مل من المياه ، وبالتالي فإن الحجم يلعب دورًا هامًا في تحديد معدل الوصول إلى حالة الضغط البخاري .
-الكثافة : كثافة السائل أيضًا تختلف من مادة لأخرى ، ولذلك ؛ فهي من أهم العوامل التي تُساعد على تحديد درجة الضغط البخاري للسائل .
-اللزوجة : تؤثر لزوجة السائل ودرجة ميوعته على معدل الوصول أيضًا إلى درجة الضغط البخاري ، حيث أن لزوجة السائل الزائدة وقلة حركته قد تقلل من معدل إفلات جزيئات السطح .
-الطاقة الكامنة : الطاقة الكامنة أو المعروفة باسم Enthalpy لها دور أيضًا في تحديد درجة الضغط البخاري الخاص بكل مادة سائلة ، وهي كذلك تتباين من مادة سائلة إلى أخرى بشكل كبير .
أهمية ضغط بخار المواد السائلة
جميع المواد السائلة وغير السائلة الخاضعة إلى قانون ضغط البخار تُعد من أهم المواد الكيميائية التي يتم الاعتماد عليها في إجراء الاختبارات الكيميائية والفيزيائية والبيولوجية أيضًا ، ويرجع ذلك إلى أن ضغط البخار يُساعد على فصل المواد في الحالة السائلة عن بعضها البعض بسهولة فائقة وفي وقت قصير ، حيث أن كل مادة يكون لها مستوى ضغط بخاري خاص بها .
ومن الأمثلة على ذلك ، عند إجراء تجربة عبر الاعتماد على أحد طرق قياس الضغط البخاري من أجل قياس الضغط البخاري عبر لمادة كلورو الميثان Chloromethane مع التعرف مستوى الضغط البخاري الخاص بالمواد الأخرى السائلة المخلوطة مع الكلورو ميثان ، ومن خلال الاعتماد على أحد القوانين الفيزيائية وأهمها قانون راؤول سوف يتم تحديد درجة الضغط البخاري الخاص بالكلورو ميثان بسهولة .
