为什么“在热的溶液中加入冷的碎瓷片,溶液会暴沸”?
这涉及相变过程的能量变化。1先看爆沸是怎样产生的。液体沸腾是物质从液相变为气相。就是说要产生新的相。在生产新的相前,液体的能量会升高,当这能量积聚到足够高的时候,液体就沸腾产生气相,当新的相产生后,后面的液体汽化就不需要前面未产生气相气相时的高能量了,但此时液体是处于高能量状态,所以就有大量的液体瞬间汽化。这就是我们看到的爆沸现象了。2再说你说的现象。你的热溶液实际上已经快要沸腾了。液体已经处于足够高的能量状态。但由于要汽化产生新的相该液体的能量还不够,所以没有看到沸腾。当你加入碎瓷片(不管冷的还是热的)由于瓷片是多孔的,这些孔中有气体,这就相当于给液体提供了新的相---气相了。这样液体沸腾就不需要高能量来产生新的相了。也就是产生新的相(气相)需要的能量就低了。而此时的液体的能量远远高于产生新相所需要的能量。所以大量的液体瞬间汽化,出现了爆沸现象。3碎瓷片为什么能防止爆沸呢?因为在加热前就放入碎瓷片时,由于瓷片中有气孔,已经有了气相,所以液体沸腾时没有新的相产生,沸腾需要的能量就低,只要有少量液体的能量达到此能量就沸腾成气相,这样就没有大量液体同时达到沸腾的能量,就没有大量液体瞬间同时沸腾了。也就没有爆沸现象产生了。
液体在沸腾需要沸腾中心(汽化中心).这些沸腾中心就是一些小的气孔.
如果沸腾中心太少.那么在一个沸腾中心上面就有许多液体沸腾.这样瞬间产生高压气泡,这高压气泡从液体底部冲出并炸裂---爆沸.
如果液体中有许多沸腾中心.则每一个沸腾中心上生产的蒸汽就相对少一些.产生的气泡压力就小些.这样就不会有爆沸现象产生了.
碎瓷片实际上有许多小孔,每一个小孔都是一个沸腾中心.所以能起到防止爆沸的效果.这种能起到防止爆沸作用的固体又称为"沸石"
碎瓷片防暴沸的原理是什么的回答如下:
1、答案:暴沸是由于气体过度饱和的液体,在短时间内,只形成少数气化中心,大量气体同时溢出形成的。碎瓷片中众多微孔内的气体受热膨胀溢出,在临界沸腾的液体中,形成许许多多的气化中心,使气体均匀沸腾,所以碎瓷片可以防暴沸。
2、相关内容:当液体中缺少气泡或杂质时,即使温度达到并超过了沸点,也不会沸腾,形成了过热液体。过热液体是不稳定的,如果过热液体的外部环境温度突然急剧下降或侵入气泡或杂质,则会形成剧烈的沸腾,并伴有爆裂声,这种现象叫暴沸,碎瓷片可以防爆沸。
3、处理方法:乙醇制乙烯实验中为了防止催化剂/脱水剂浓硫酸暴沸溅出发生危险,必须放入碎瓷片或者沸石。在进行水的蒸馏的实验中,由于蒸馏瓶的玻璃表面十分光滑,缺少汽化核,因此容易暴沸,在实验时需要在蒸馏瓶中加入沸石或者碎瓷片,防止暴沸,这些都是常用的方法。