A bheil teòthachd a’ toirt buaidh air giùlan dealain is teirmeach?

Dealainseoltachdya’ seasamh marparamadair bunaiteachann am fiosaig, ceimigeachd, agus innleadaireachd ùr-nodha, le buaidhean mòra thar raon farsaing de raointean,bho saothrachadh mòr-tomhas gu meanbh-eileagtronaig fìor mhionaideach. Tha a chudromachd riatanach a’ tighinn bhon cheangal dìreach a th’ aige ri coileanadh, èifeachdas agus earbsachd iomadh siostam dealain is teirmeach.

Tha an mìneachadh mionaideach seo na stiùireadh coileanta airson tuigse fhaighinn air a’ cheangal iom-fhillte eadarseoltachd dealain (σ), seoltachd teirmeach(κ), agus teòthachd (T)A bharrachd air sin, nì sinn sgrùdadh siostamach air giùlan seoltachd diofar chlasaichean stuthan, bho stiùirichean cumanta gu leth-sheoladairean agus inslitheoirí sònraichte, leithid airgead, òr, copar, iarann, fuasglaidhean, agus rubair, a bhios a’ lìonadh a’ bheàirn eadar eòlas teòiridheach agus tagraidhean gnìomhachais san t-saoghal fhìor.

Às dèidh dhut an leughadh seo a chrìochnachadh, bidh tuigse làidir, mhionaideach agaddeandàimh teòthachd, seoltachd, agus teas.

Clàr-innse:

1. A bheil teòthachd a’ toirt buaidh air seoltachd dealain?

2. A bheil buaidh aig teòthachd air giùlan teirmeach?

3. An dàimh eadar seoltachd dealain agus teirmeach

4. Seoltachd an aghaidh clòraid: prìomh eadar-dhealachaidhean

I. A bheil teòthachd a’ toirt buaidh air seoltachd dealain?

Tha a’ cheist, “A bheil teòthachd a’ toirt buaidh air seoltachd?” air a freagairt gu cinnteach: Tha.Tha buaidh chudromach aig teòthachd, a tha an urra ri stuth, air seoltachd dealain is teirmeach.Ann an tagraidhean innleadaireachd èiginneach bho thar-chur cumhachd gu obrachadh mothachairean, tha an dàimh teòthachd agus giùlan a’ dearbhadh coileanadh phàirtean, iomallan èifeachdais, agus sàbhailteachd obrachaidh.

Ciamar a bheir teòthachd buaidh air seoltachd?

Bidh teòthachd ag atharrachadh seoltachd le bhith ag atharrachadhcho furastaBidh luchd-giùlain cosgais, leithid dealanan no ianan, no teas a’ gluasad tro stuth. Tha a’ bhuaidh eadar-dhealaichte airson gach seòrsa stuth. Seo mar a tha e ag obair, mar a tha air a mhìneachadh gu soilleir:

1.Meatailtean: bidh an seoltachd a’ lùghdachadh le teòthachd ag èirigh

Bidh a h-uile meatailt a’ giùlan tro electronan saora a bhios a’ sruthadh gu furasta aig teòthachd àbhaisteach. Nuair a thèid an teasachadh, bidh dadaman a’ mheatailt a’ crith nas dian. Bidh na crithidhean sin ag obair mar bhacaidhean, a’ sgapadh nan electronan agus a’ slaodadh an sruthadh.

Gu sònraichte, bidh seoltachd dealain is teirmeach a’ tuiteam gu cunbhalach mar a bhios an teòthachd ag èirigh. Faisg air teòthachd an t-seòmair, mar as trice bidh seoltachd a’ tuiteam.~0.4% gach àrdachadh 1°C.Air an làimh eile,nuair a thachras àrdachadh 80°C,meatailtean a’ call25–30%den t-seòltachd thùsail aca.

Tha am prionnsapal seo air a chleachdadh gu farsaing ann an giullachd gnìomhachais, mar eisimpleir, bidh àrainneachdan teth a’ lughdachadh comas sruth sàbhailte ann an uèirleadh agus a’ lughdachadh sgaoileadh teas ann an siostaman fuarachaidh.

2. Ann an leth-sheoladairean: bidh seoltachd ag àrdachadh le teòthachd

Bidh leth-sheoladairean a’ tòiseachadh le dealanan ceangailte gu teann ann an structar an stuth. Aig teòthachd ìosal, is ann ainneamh a ghluaiseas iad gus sruth a ghiùlan.Mar a bhios an teòthachd ag èirigh, bheir teas lùth gu leòr do na dealanan gus briseadh a-mach agus sruthadh. Mar as blàithe a bhios e, ’s ann as motha de luchd-giùlain cosgais a bhios rim faighinn,a’ meudachadh giùlanachd gu mòr.

Ann an teirmean nas intuitive, an cBidh an seoltachd ag èirigh gu mòr, gu tric a’ dùblachadh gach 10–15°C ann an raointean àbhaisteach.Cuidichidh seo le coileanadh ann an teas meadhanach ach faodaidh e duilgheadasan adhbhrachadh ma tha e ro theth (cus aodion), mar eisimpleir, dh’ fhaodadh an coimpiutair tuiteam ma thèid a’ chip anns a bheil leth-chonnsair a theasachadh gu teòthachd àrd.

3. Ann an Electrolytes (Lionntan no Gels ann am Bataraidhean): bidh an seoltachd a’ fàs nas fheàrr le teas

Tha cuid a’ faighneachd ciamar a bheir teòthachd buaidh air an fhuasgladh giùlain dealain, agus seo an earrann seo. Bidh electrolytes a’ giùlan ianan a’ gluasad tro fhuasgladh, ach bidh fuachd a’ dèanamh na leaghan tiugh is slaodach, agus mar thoradh air sin bidh na h-ianan a’ gluasad nas slaodaiche. Còmhla ris an teòthachd ag èirigh, bidh an leaghan a’ fàs nas lugha slaodach, agus mar sin bidh na h-ianan a’ sgaoileadh nas luaithe agus a’ giùlan a’ chosgais nas èifeachdaiche.

Gu h-iomlan, bidh an seoltachd ag àrdachadh 2–3% gach 1°C fhad ’s a ruigeas a h-uile càil a chrìoch. Nuair a dh’èireas an teòthachd barrachd air 40°C, bidh an seoltachd a’ tuiteam ~30%.

Gheibh thu am prionnsapal seo anns an t-saoghal fhìor, mar a bhios siostaman mar bataraidhean a’ cur cosgais nas luaithe ann an teas, ach tha cunnart milleadh ann ma thèid an teasachadh ro mhòr.

II. A bheil buaidh aig teòthachd air giùlan teirmeach?

Mar as trice bidh giùlan teirmeach, an tomhas air cho furasta ‘s a ghluaiseas teas tro stuth, a’ lùghdachadh mar a bhios an teòthachd ag èirigh anns a’ mhòr-chuid de stuthan cruaidh, ged a bhios an giùlan ag atharrachadh a rèir structar an stuth agus an dòigh anns a bheil teas air a ghiùlan.

Ann am meatailtean, bidh teas a’ sruthadh sa mhòr-chuid tro eileagtronaichean saora. Mar a bhios an teòthachd ag èirigh, bidh ataman a’ crith nas làidire, a’ sgapadh nan eileagtronaichean sin agus a’ cur dragh air an t-slighe, a lùghdaicheas comas an stuth teas a ghluasad gu h-èifeachdach.

Ann an inslitheoirí criostalach, bidh teas a’ siubhal tro chreathadh atamach ris an canar fononan. Bidh teòthachd nas àirde ag adhbhrachadh gum bi na crithidhean sin a’ dianachadh, agus mar thoradh air sin bidh bualaidhean nas trice eadar ataman agus tuiteam follaiseach ann an seoltachd teirmeach.

Ann an gasaichean, ge-tà, tha a chaochladh a’ tachairt. Mar a bhios an teòthachd ag èirigh, bidh moileciuilean a’ gluasad nas luaithe agus a’ bualadh nas trice, a’ gluasad lùth eadar bualaidhean nas èifeachdaiche; mar sin, bidh seoltachd teirmeach ag àrdachadh.

Ann am poileimearan agus lionntan, tha beagan leasachaidh cumanta le teòthachd ag èirigh. Leigidh suidheachaidhean nas blàithe le slabhraidhean moileciuil gluasad nas saoire agus slaodachd a lùghdachadh, ga dhèanamh nas fhasa do theas a dhol tron ​​stuth.

III. An dàimh eadar seoltachd dealain agus seoltachd teirmeach

A bheil ceangal eadar seoltachd teirmeach agus seoltachd dealain? Is dòcha gu bheil thu a’ faighneachd mun cheist seo. Gu dearbh, tha ceangal làidir eadar seoltachd dealain agus seoltachd teirmeach, ach chan eil an ceangal seo a’ dèanamh ciall ach airson seòrsachan sònraichte de stuthan, leithid meatailtean.

1. An dàimh làidir eadar seoltachd dealain agus teirmeach

Airson meatailtean fìor-ghlan (leithid copar, airgead agus òr), tha riaghailt shìmplidh a’ buntainn:Ma tha stuth glè mhath air dealan a ghiùlan, tha e cuideachd glè mhath air teas a ghiùlan.Tha am prionnsabal seo stèidhichte air an iongantas roinneadh electron.

Ann am meatailtean, bidh an dà chuid dealan agus teas air an giùlan sa mhòr-chuid leis na h-aon ghràineanan: dealanan saora. Sin as coireach gu bheil seoltachd dealain àrd a’ leantainn gu seoltachd teirmeach àrd ann an cuid de chùisean.

Airsonandealainsruth,nuair a thèid bholtadh a chur an sàs, bidh na dealanan saora seo a’ gluasad ann an aon taobh, a’ giùlan cosgais dealain.

Nuair a thig e guanteassruth, tha aon cheann den mheatailt teth agus am fear eile fuar, agus bidh na h-aon dealanan saora sin a’ gluasad nas luaithe san roinn theth agus a’ bualadh ri dealanan nas slaodaiche, a’ gluasad lùth (teas) gu luath chun roinn fhuar.

Tha an dòigh-obrach cho-roinnte seo a’ ciallachadh ma tha tòrr dealanan gluasadach aig meatailt (ga dhèanamh na stiùiriche dealain sàr-mhath), bidh na dealanan sin cuideachd ag obair mar “luchd-giùlain teas” èifeachdach, a tha air a mhìneachadh gu foirmeil leanWiedemann-FranzLagh.

2. An dàimh lag eadar seoltachd dealain agus teirmeach

Bidh an dàimh eadar seoltachd dealain agus teirmeach a’ lagachadh anns na stuthan far a bheil cosgais agus teas air an giùlan le diofar dhòighean.

IV. Seoltachd an aghaidh clòraid: prìomh eadar-dhealachaidhean

Ged a tha an dà chuid seoltachd dealain agus dùmhlachd clòraid nam paramadairean cudromach ann anmion-sgrùdadh càileachd uisge, bidh iad a’ tomhas feartan gu tur eadar-dhealaichte.

Seoltachd

'S e tomhas a th' ann an seoltachd air comas fuasglaidh sruth dealain a thar-chuir.tha t a’ tomhas andùmhlachd iomlan nan ianan sgaoilte uilesan uisge, a tha a’ toirt a-steach ianan le cosgais dheimhinneach (cationan) agus ianan le cosgais àicheil (anionan).

A h-uile ian, leithid clòraid (Cl^-), sodium (Na⁺), calcium (Ca²⁺), bicarbonate, agus sulfate, a’ cur ris an t-seòltachd iomlan mair a thomhas ann am microSiemens gach ceudameatair (µS/cm) no milliSiemens gach ceudameatair (mS/cm).

'S e comharradh luath, coitcheann a th' ann an seoltachddeIomlanSolidan Sgaoilte(TDS) agus purrachd no salannachd uisge san fharsaingeachd.

 Dùmhlachd Chlòraid (Cl^-)

Is e tomhas sònraichte a th’ ann an dùmhlachd clòraid den anion clòraid a tha an làthair anns an fhuasgladh a-mhàin.Tha e a’ tomhas anmais nan ianan clòraid a-mhàin(Cl^-) an làthair, gu tric air a thoirt bho shalainn mar chlòraid sodium (NaCl) no clòraid calcium (CaCl₂).

Thèid an tomhas seo a dhèanamh le bhith a’ cleachdadh dhòighean sònraichte leithid titration (me, dòigh Argentometric) no electrodan roghnach-ian (ISEn)ann am milleagram gach liotar (mg/L) no pàirtean gach millean (ppm).

Tha ìrean clòraid deatamach airson measadh a dhèanamh air comas creimeadh ann an siostaman gnìomhachais (leithid boilearan no tùir fuarachaidh) agus airson sùil a chumail air mar a bhios salannachd a’ dol a-steach do sholar uisge òil.

Ann an ùine ghoirid, bidh clòraid a’ cur ri seoltachd, ach chan eil seoltachd sònraichte do chlàraid.Ma dh’àrdaicheas dùmhlachd a’ chlòraid, àrdaichidh an seoltachd iomlan.Ach, ma dh’àrdaicheas an seoltachd iomlan, dh’ fhaodadh e bhith mar thoradh air àrdachadh ann an clòraid, sulfat, sodium, no measgachadh sam bith de ianan eile.

Mar sin, tha seoltachd na inneal sgrìonaidh feumail (me, ma tha an seoltachd ìosal, tha coltas ann gu bheil clòraid ìosal), ach gus clòraid a sgrùdadh gu sònraichte airson adhbharan creimeadh no riaghlaidh, feumar deuchainn cheimigeach cuimsichte a chleachdadh.