Когато химиците искат да дестилират смеси от съединения, които могат да се разградят при високи температури, те прибягват до техника, известна като вакуумна дестилация. Причината е проста: точката на кипене на течностите намалява, когато налягането над тях бъде понижено чрез поставяне във вакуум. При още по-ниски налягания материалите вече не кипят, а сублимират – преминават директно от твърдо в газообразно състояние.
Течността кипи, когато налягането на нейните пари стане равно на налягането, което околната атмосфера упражнява върху нея. Тази концепция е по-лесна за разбиране, ако я погледнем от друга страна: когато течността кипи, вътре в нея се образуват мехурчета пара, които трябва да избягат навън. Това е възможно единствено, ако мехурчетата „бутат“ по-силно отвътре, отколкото атмосферата ги притиска отвън.
Следователно, когато намалим налягането върху течността, автоматично понижаваме и нейната точка на кипене – тя може да заври при температура, значително по-ниска от обичайната.
С достатъчно добър вакуум можете на практика да накарате водата да кипи дори при стайна температура. Това явление най-лесно се демонстрира в лабораторни условия, но може да бъде възпроизведено и у дома – с малко търпение и обикновена медицинска спринцовка.
Уверете се първо, че спринцовката няма поставена игла. Напълнете я с малко количество вода и затворете плътно върха ѝ с пръст. Ако издърпате буталото рязко назад, ще намалите налягането вътре толкова много, че водата ще заври за кратко – точно пред очите ви.
Ако продължите да намалявате едновременно налягането и температурата на течност в затворен съд, рано или късно ще достигнете така наречената от химиците тройна точка. Това е конкретна комбинация от налягане и температура, при която твърдото, течното и газообразното състояние на веществото съществуват едновременно в един и същ съд.
За повечето съединения тройната точка представлява минималното налягане, при което все още може да съществува тяхната течна форма. Ако понижите налягането още повече, веществото започва да сублимира – тоест преминава направо от твърдо в газообразно състояние, без да минава през течна фаза.
Макар че не е лесно за осъществяване, най-впечатляващият начин да наблюдаваме как точката на кипене реагира на падащото налягане би бил да отворим бутилка вода в открития космос.
Водата мигновено би започнала да кипи, защото налягането там е практически нулево. Изпарението обаче поглъща топлина, а космическата среда е изключително студена. Затова остатъкът от водата бързо би замръзнал. Крайният резултат? Блок лед, заобиколен от плаващи около него частици водна пара – красиво доказателство как налягането и температурата заедно управляват състоянието на материята.
Как да поправите вакуумния прекъсвач за налягане
Как да откриете и поправите изтичане в резервоара за налягане на кладенец
Триместен вакуумен мотор
Причини за образуване на обратен поток във водните системи – вакуумни течове
Термостатични и балансиращи вентили – как работят и каква е разликата
Поливна система – налягане на водата
Водно налягане за градински пръскачки: норма, проблеми и решения