تلعب درجة الحرارة دورًا محوريًا في عملية التبخر، حيث تؤثر على كل من معدل حدوث التبخر والظروف التي يحدث فيها. وفيما يلي شرح مفصل:
1. درجة الحرارة ومعدل التبخر:
التبخر هو عملية تنتقل فيها المادة في الحالة السائلة إلى الحالة الغازية. ويتم تسهيل هذا الانتقال من خلال الطاقة المتوفرة من خلال درجة الحرارة. كلما زادت درجة الحرارة، تزداد أيضًا الطاقة الحركية للجزيئات في السائل. من المرجح أن تتغلب الجزيئات ذات الطاقة الحركية الأعلى على القوى بين الجزيئية التي تبقيها في الحالة السائلة وتهرب إلى الحالة الغازية. وهذا هو سبب زيادة معدل التبخر مع ارتفاع درجة الحرارة. على سبيل المثال، في المبخر الدوار، يعمل حمام التسخين على تدفئة المحلول في المبخر الدوار، مما يعزز تبخر المذيب.2. درجة الحرارة وضغط البخار:
يمكن أيضًا فهم العلاقة بين درجة الحرارة والتبخر من حيث ضغط البخار. وضغط البخار هو الضغط الذي يمارسه الطور الغازي للمادة عندما تكون في حالة اتزان مع طورها السائل. وكلما زادت درجة حرارة السائل، زاد ضغط بخاره أيضًا. وعندما يتساوى ضغط البخار مع الضغط الخارجي، تغلي المادة. على سبيل المثال، يغلي الماء عند 100 درجة مئوية تحت الضغط الجوي القياسي لأن ضغط بخاره يصل إلى ضغط جوي واحد عند درجة الحرارة هذه.
3. درجة الحرارة والاستقرار الحراري:
للمواد المختلفة ثبات حراري مختلف، بمعنى أنها يمكن أن تتحمل مستويات مختلفة من الحرارة دون أن تتحلل. بالنسبة للمواد الحساسة للحرارة مثل فيتامين C والبروتينات، يمكن أن تتسبب درجات الحرارة حول 100 درجة مئوية في حدوث تغيرات جزئية أو تحلل جزئي. لذلك، يجب اختيار درجة حرارة التقطير بناءً على الاستقرار الحراري للمادة التي تتم معالجتها. وهذا أمر بالغ الأهمية في عمليات مثل التبخير الدوراني، حيث يمكن أن يؤثر اختيار درجة الحرارة على نقاء وسلامة المنتج النهائي.4. درجة الحرارة وارتفاع درجة الغليان:
مع استمرار التبخير وزيادة تركيز السائل المتبقي، ترتفع درجة حرارة الغليان. ويعرف ذلك بارتفاع درجة الغليان، وهي خاصية تصادمية تعتمد على تركيز جزيئات المذاب في المحلول. ويقلل ارتفاع درجة حرارة الغليان من انخفاض درجة الحرارة المتاحة، مما يقلل بدوره من معدل انتقال الحرارة. ويعد هذا التأثير مهمًا في تصميم المبخر وتشغيله، حيث يعد الحفاظ على التدرج الأمثل لدرجة الحرارة أمرًا ضروريًا لنقل الحرارة بكفاءة.
