خصوصیات حرارتی ترکیبات کلرید چیست؟

سلام! من به عنوان یک تأمین کننده کلرید ، اغلب در مورد خصوصیات حرارتی ترکیبات کلرید سؤال می کنم. این یک موضوع بسیار جالب است و درک این خصوصیات می تواند در یک دسته از صنایع مختلف بسیار مفید باشد. بنابراین ، بیایید به سمت راست شیرجه بزنیم و نگاهی دقیق تر به آنچه باعث می شود ترکیبات کلرید هنگام گرما برسد ، نگاه کنیم.

نمای کلی از ترکیبات کلرید

ترکیبات کلرید هنگامی تشکیل می شوند که کلر با سایر عناصر واکنش نشان می دهد. همه آنها در اطراف ما هستند ، از نمک روی میزهای شام ما گرفته تا مواد شیمیایی مورد استفاده در فرآیندهای صنعتی. خصوصیات حرارتی این ترکیبات بسته به عنصر دیگری که با آن جفت می شوند می توانند بسیار متفاوت باشند.

یکی از رایج ترین ترکیبات کلرید استکلرید سدیم، که فقط نمک سفره قدیمی است. برخی از خصوصیات حرارتی بسیار منحصر به فرد است. برای مبتدیان ، کلرید سدیم نقطه ذوب بالا در حدود 801 درجه سانتیگراد (1474 درجه فارنهایت) دارد. این بدان معناست که گرمای زیادی طول می کشد تا آن را از یک جامد به یک مایع تبدیل کنید. این نقطه ذوب بالا به دلیل پیوندهای یونی قوی بین یونهای سدیم و کلرید است. این اوراق قرضه زمانی تشکیل می شود که سدیم یک الکترون به کلر اهدا می کند و یک یون سدیم با بار مثبت و یون کلرید با بار منفی ایجاد می کند. اتهامات مخالف یکدیگر را به خود جلب می کند و یونها را در یک ساختار شبکه نگه می دارد. هنگامی که کلرید سدیم را گرم می کنید ، در اصل سعی در شکستن این اوراق قرضه قوی دارید که به مقدار قابل توجهی انرژی نیاز دارد.

یکی دیگر از خصوصیات حرارتی مهم کلرید سدیم ظرفیت گرمای آن است. ظرفیت گرما مقدار انرژی گرما مورد نیاز برای افزایش دمای یک ماده به مقدار معینی است. کلرید سدیم دارای ظرفیت گرمای نسبتاً بالایی است ، به این معنی که می تواند گرمای زیادی را جذب کند بدون اینکه دما را افزایش دهد. این ویژگی باعث می شود در برنامه هایی که شما نیاز به ذخیره یا انتقال گرما دارید ، مانند برخی از انواع سیستم های انرژی خورشیدی ، مفید باشد.

ترکیبات کلرید کلسیم

حال ، بیایید در مورد کلسیم کلرید صحبت کنیم. ما دو نوع اصلی را ارائه می دهیم:کلسیم کلرید کلسیموتکلسیم کلرید دی هیدرات پوستهبشر

کلرید کلسیم در مقایسه با کلرید سدیم خاصیت حرارتی بسیار متفاوتی دارد. اول از همه ، نقطه ذوب پایین تر است. کلرید کلسیم بی آب در حدود 772 درجه سانتیگراد (1422 درجه فارنهایت) ذوب می شود ، که پایین تر از کلرید سدیم است. این امر به این دلیل است که پیوندهای یونی در کلرید کلسیم به اندازه موارد موجود در کلرید سدیم قوی نیستند. کلسیم دارای یک بار +2 است و با دو یون کلرید پیوندهایی ایجاد می کند. در حالی که پیوندهای یونی هنوز قوی هستند ، ساختار شبکه کلی کمی پیچیده تر است و برای شکستن اوراق قرضه و ذوب ترکیب انرژی کمتری می گیرد.

یکی از موارد بسیار جالب در مورد کلرید کلسیم ، انحلال گرمازدگی آن است. هنگامی که کلرید کلسیم در آب حل می شود ، مقدار قابل توجهی از گرما را آزاد می کند. به این یک واکنش گرمازا گفته می شود. گرما آزاد می شود زیرا انرژی آزاد شده هنگامی که یونها با مولکول های آب در تعامل هستند بیشتر از انرژی مورد نیاز برای شکستن پیوندهای یونی در شبکه کلرید کلسیم است. این خاصیت باعث می شود کلرید کلسیم در برنامه های de - یخ زدن بسیار مفید باشد. هنگامی که کلرید کلسیم را در جاده های یخی پخش می کنید ، نه تنها نقطه انجماد آب (خاصیتی که به عنوان افسردگی نقطه انجماد شناخته می شود) را پایین می آورد ، بلکه گرما را نیز ایجاد می کند ، که به ذوب سریع یخ کمک می کند.

شکل دی هیدرات کلرید کلسیم ، که همان چیزی است که کلرید کلرید دی هیدرات ما است ، دارای برخی ملاحظات حرارتی اضافی است. مولکول های آب موجود در دی هیدرات از نظر شیمیایی به کلرید کلسیم محدود می شوند. هنگام گرم شدن ، این مولکول های آب را می توان در فرآیندی به نام کم آبی بدن رانده کرد. این به انرژی نیاز دارد ، بنابراین دی هیدرات در مقایسه با فرم بی آب مجموعه متفاوتی از رفتار حرارتی دارد. فرآیند کم آبی به طور معمول در دمای نسبتاً کم در مقایسه با نقطه ذوب ترکیب بی آب رخ می دهد.

برنامه های کاربردی بر اساس خواص حرارتی

خواص حرارتی ترکیبات کلرید دارای طیف گسترده ای از برنامه ها هستند. در صنایع غذایی ، از نقطه ذوب کلرید سدیم و ظرفیت گرما در فرآوری مواد غذایی استفاده می شود. به عنوان مثال ، می توان از آن در محلول های آب نمک برای کنسرو و حفظ مواد غذایی استفاده کرد. ظرفیت گرمای زیاد به حفظ دمای پایدار در طی فرآیند پخت و پز و حفظ کمک می کند.

در صنعت ساخت و ساز ، کلرید کلسیم اغلب برای تسریع در زمان تعیین بتن استفاده می شود. انحلال گرمسیری کلرید کلسیم باعث ایجاد گرما می شود ، که باعث افزایش واکنشهای شیمیایی درگیر در سخت شدن بتن می شود. این امر به ویژه در شرایط آب و هوایی سرد مفید است ، جایی که می توان روند تنظیم طبیعی بتن را کند کرد.

در صنعت تبرید و تهویه هوا ، از ترکیبات کلرید در سیستم های تبرید جذب می توان استفاده کرد. این سیستم ها از ظرفیت گرما و خصوصیات حلالیت ترکیبات کلرید برای انتقال گرما و ایجاد اثر خنک کننده استفاده می کنند. به عنوان مثال ، لیتیوم کلرید به دلیل توانایی جذب بخار آب و پایداری حرارتی آن ، گاهی اوقات در این سیستم ها استفاده می شود.

عوامل مؤثر بر خصوصیات حرارتی

عوامل مختلفی وجود دارد که می تواند بر خصوصیات حرارتی ترکیبات کلرید تأثیر بگذارد. یکی از عوامل اصلی خلوص این ترکیب است. ناخالصی ها می توانند ساختار شبکه ترکیب را مختل کنند ، که می تواند نقطه ذوب ، ظرفیت گرما و سایر خصوصیات حرارتی آن را تغییر دهد. به عنوان مثال ، اگر یونهای فلزی دیگری در نمونه کلرید سدیم وجود داشته باشد ، می توانند با یون های سدیم و کلرید در تعامل باشند ، پیوندهای یونی را تضعیف کرده و نقطه ذوب را کاهش دهند.

ساختار کریستالی ترکیب نیز نقش دارد. ساختارهای مختلف کریستالی می توانند ترتیبات مختلفی از یون ها داشته باشند ، که می تواند بر قدرت پیوندهای یونی و نحوه پاسخ ترکیب به گرما تأثیر بگذارد. به عنوان مثال ، برخی از ترکیبات کلرید می توانند در اشکال مختلف چند شکل وجود داشته باشند که هر کدام مجموعه خاصیت حرارتی خود را دارند.

وجود آب یا حلال های دیگر نیز می تواند تأثیر زیادی داشته باشد. همانطور که با دی هیدرات کلرید کلسیم دیدیم ، مولکول های آب می توانند رفتار حرارتی این ترکیب را تغییر دهند. هنگامی که ترکیب در یک حلال حل می شود ، تعامل بین یون ها و مولکول های حلال می تواند بر ظرفیت گرما و انرژی مورد نیاز برای شکستن پیوندهای یونی تأثیر بگذارد.

پایان

در نتیجه ، خواص حرارتی ترکیبات کلرید متنوع است و در بسیاری از صنایع نقش اساسی دارد. این که آیا این نقطه ذوب بالای کلرید سدیم ، انحلال گرمسیری کلرید کلسیم یا خواص مربوط به گرما سایر ترکیبات کلرید است ، این خصوصیات باعث می شود آنها در طیف گسترده ای از برنامه ها ارزشمند باشند.

اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد محصولات کلرید ما هستید یا نیازهای خاصی برای تجارت خود دارید ، ما دوست داریم با شما گپ بزنیم. این که آیا شما به کلرید سدیم برای کارخانه فرآوری مواد غذایی ، کلرید کلرید کلسیم برای یخ زدگی ، یا کلسیم کلسیم کلرید دی هیدرات برای شتاب بتن نیاز دارید ، ما شما را تحت پوشش قرار داده ایم. فقط به این نتیجه برسید ، و ما می توانیم در مورد نیازهای شما و اینکه چگونه محصولات ما می توانند در عملیات شما قرار بگیرند ، بحث کنیم.

منابع

• Atkins ، PW ، & De Paula ، J. (2014). شیمی فیزیکی برای علوم زندگی. انتشارات دانشگاه آکسفورد.
• چانگ ، R. (2010). شیمی مک گرا - هیل.
• Ebbing ، DD ، & Gammon ، SD (2010). شیمی عمومی. یادگیری Cengage.