溶媒の蒸発について教えてください。

質問

溶媒の蒸発について教えてください。
ある溶媒を蒸発させたいとき、
蒸発のし易さには、その溶媒の蒸気圧と蒸発潜熱が影響すると思うのですが
どっちがどのくらいの寄与で蒸発に効くのか
詳しい方教えてください。

例えば、その溶媒の沸点より低い乾燥機に溶媒を入れておいても
しばらくすると溶媒が蒸発しています。

沸点よりも低い条件ですので、蒸発潜熱よりも蒸気圧の方が
より影響が大きいのかなと思うのですが、
蒸発している以上、そこでは蒸発潜熱を食ってるはず。。

蒸気圧は大きいけど、蒸発潜熱も大きい溶媒と
蒸気圧は小さいけど、蒸発潜熱も小さい溶媒。
どちらが蒸発しやすい溶媒と言えるでしょうか。
また蒸発のし易さを蒸発にかかる時間としたときはどのように考えられるでしょうか。

※本質的な理解が足らず、質問自体が成立しない可能性もあるかもしれません。
その場合はどうぞご容赦ください。

回答No.2

Saturn5 · ベストアンサー

蒸発潜熱を気化熱と読み替えてもよろしいでしょうか？
溶媒の蒸発に「直接に」影響するのは沸点でも気化熱でもありません。
蒸気圧のみが影響します。

蒸発という現象は液体中の分子間力で結合している分子が気体になって、
分子間に距離が発生して自由に飛び回るようになる現象です。
ですから、分子間力（水素結合なども含めて）が大きい分子は飛び回りにくい
ので蒸気圧が低く、気化熱が大きいです。また、分子間力が小さい分子は
蒸気圧が高く、気化熱は小さいです。
ですから、蒸気圧が大きく気化熱も大きな溶媒や蒸気圧が小さく気化熱も
小さい溶媒というのは存在しません。

溶媒が沸点に達しなくても蒸発するのは蒸気圧があるからです。
溶媒の蒸気圧＞気相中の溶媒分子の蒸気圧 である限り、蒸発が続きます。
濃厚な水酸化ナトリウム水溶液などの場合、雨の日などには
溶液の蒸気圧＜気相中の水蒸気圧 という関係になり、溶液中の水が増える
現象がおこることもあります。

また、蒸発という現象と沸点は直接の関係はありません。
沸点とは蒸気圧が１気圧になる温度で、結果的に溶液内部の泡が消えなくなる
温度です。従って、そのときの気圧により変動するものです。

結論としては蒸気圧の大きな溶媒は蒸発しやすく、蒸気圧の小さな溶媒は
蒸発しにくいということです。

お礼

回答ありがとうございます。

＞結論としては蒸気圧の大きな溶媒は蒸発しやすく、蒸気圧の小さな溶媒は
＞蒸発しにくいということです。

おっしゃるとおりだと思います。
ただ沸点と蒸気圧は関係してますので置き換えて話をしても
成立するのかなと思いました。
（気圧の変動は考えてません。。）

＞ですから、蒸気圧が大きく気化熱も大きな溶媒や蒸気圧が小さく気化熱も
＞小さい溶媒というのは存在しません

これも分子間力の話を考えると理解もできるんですが、
今、実際に比べている２つの溶媒があるんですが
その２つは相対的にそういう関係が成り立っているようなんです。。

いずれにせよ、では蒸発潜熱は何に影響するんでしょうか。
化学工学プロセスではポピュラーなパラメータのようです。
溶媒を蒸発させるのに必要なエネルギー量というイメージなんですが、
蒸発に影響するとは言えないのでしょうか。直接的ではなくとも。

回答No.1

htms42

＞例えば、その溶媒の沸点より低い乾燥機に溶媒を入れておいても
しばらくすると溶媒が蒸発しています。

当然ではないでしょうか。

普通の温度で水は蒸発しますから。
「１００℃以上でなければ水は蒸発しない」と思っておられるのではないでしょうね。

お礼

迅速な回答ありがとうございます。
ですが、残念ながら私がお聴きしたかったこととはちょっと違うようです。
伝えるということは難しいと感じています。
どうもありがとうございました。