Τάση ατμών

Τάση ατμών ενός υγρού (ή στερεού), σώματος σε μία ορισμένη θερμοκρασία, ονομάζεται η πίεση των ατμών τού σώματος όταν ατμοί και υγρό (ή ατμοί και στερεό) βρίσκονται σε ισορροπία στη θερμοκρασία αυτή.

• Κατάσταση ισορροπίας, εν προκειμένω χαρακτηρίζεται η κατάσταση εκείνη κατά την οποία η ταχύτητα εξάτμισης (ή εξάχνωσης) εξισώνεται με την ταχύτητα υγροποίησης (ή στερεοποίησης) στον ίδιο περιβάλλοντα χώρο.

Η τάση ατμών φανερώνει για μια ορισμένη θερμοκρασία, την ευκολία ή δυσκολία με την οποία εξατμίζεται ένα υγρό ή εξαχνώνεται ένα στερεό. Έτσι μία "μεγάλη τάση ατμών" φανερώνει την ευκολία της εξάτμισης ή εξάχνωσης μιας χημικής ουσίας και αντιστρόφως.

εξάτμιση

υγρό      ${\overrightarrow {\leftarrow }}$      αέριο

συμπύκνωση

Για την επίτευξη της παραπάνω ισορροπίας απαιτείται κάποιο χρονικό διάστημα, στη διάρκεια τού οποίου κάθε στιγμή η ταχύτητα δημιουργίας ατμού είναι μεγαλύτερη από την ταχύτητα δημιουργίας υγρού ή στερεού. Όταν επέλθει η ισορροπία τότε οι ατμοί λέγονται κορεσμένοι και η πίεση πού ασκούν είναι η τάση ατμών. Πρέπει να τονιστεί ότι η ισορροπία είναι δυναμική και όχι στατική πού σημαίνει ότι σε κάθε στιγμή ποσότητες από το σώμα αλλάζουν φάση αλλά με ίσες ταχύτητες.

• Σώματα με μεγάλη τάση ατμών λέγονται πτητικά.

Η τάση ατμών ενός σώματος εξαρτάται τόσο από την φύση τού σώματος όσο και από τη θερμοκρασία του. Αυτό σημαίνει ότι όσο ισχυρότερες είναι οι διαμοριακές δυνάμεις (συνοχής) τόσο μικρότερη είναι αυτή η τάση, καθώς επίσης και όταν αυξάνεται η θερμοκρασία αυξάνεται και η ταχύτητα εξάτμισης με συνέπεια ν΄ αυξάνεται και η πίεση των ατμών στην ισορροπία. Πρόσθετα η τάση ατμών στα διαλύματα μη πτητικών ουσιών εκτός της φύσεως του διαλύτη και της θερμοκρασίας εξαρτάται και από τη συγκέντρωση του διαλυμένου σώματος.

Τάση ατμών διαλύματος

Τάση ατμών διαλύτη ή συμβατικά τάση ατμών διαλύματος, ονομάζεται η παρατηρούμενη τάση ατμών του διαλύματος (Ρ) που είναι μικρότερη από τη τάση του ατμών καθαρού διαλύτη (Ρ°), στην ίδια βεβαίως θερμοκρασία.

Τούτο συμβαίνει διότι στην επιφάνεια του καθαρού διαλύτη ορισμένα από τα μόριά του υπερνικούν τις δυνάμεις συνοχής και μεταπηδούν στην αέρια φύση και αποκαθίστανται τελικά σε δυναμική ισορροπία σε πίεση Ρ°. Όταν λοιπόν στο διαλύτη αυτό διαλυθεί μια μη πτητική ουσία, τότε στη μονάδα της επιφάνειας, του διαλύματος πλέον, θα υπάρχουν μόρια και του διαλύτη και της διαλυμένης ουσίας. Άρα θ΄ αντιστοιχούν λιγότερα μόρια του διαλύτη ανά μονάδα επιφανείας. Συνεπώς ο αριθμός των μορίων που θα έχουν την δυνατότητα να "μεταπηδήσουν" σε αέρια κατάσταση θα είναι μικρότερος. Συνεπακόλουθο λοιπόν είναι ότι όταν επακολουθήσει ισορροπία η πίεση που θ΄ ασκούν οι ατμοί Ρ του διαλύματος θα είναι μικρότερη εκείνης του καθαρού διαλύτη P°, που σημαίνει ότι P < Ρ°

• Αναφορά και εφαρμογή στη τάση ατμών διαλύματος κανει ο Νόμος του Ραούλ

Στα επαγγελματικά/βιομηχανικά χημικά προϊόντα (Διαλύματα) συνήθως η τάση ατμών συναντάται ως:

Μεγ. περιεχόμενο σε Π.Ο.Ε.: Χ g/L (20 ºC) όπου Π.Ο.Ε.=Πτητική οργανική ένωση

ή

Maximum V.O.C. content: X g/L (20 ºC) όπου V.O.C.= Volatile organic compound