क्वथनांक और वाष्पीकरण के बीच मुख्य अंतर यह है कि वाष्पीकरण तरल की सतह पर होता है जबकि क्वथनांक वह तापमान होता है जिस पर तरल द्रव्यमान से वाष्पीकरण होता है।
द्रवों से वाष्प उत्पन्न करने के लिए वाष्पन दो प्रकार से हो सकता है। एक तरीका क्वथनांक पर वाष्प उत्पन्न करना है। दूसरी विधि में, वाष्पीकरण क्वथनांक के नीचे होता है; हम इसे वाष्पीकरण नाम देते हैं। हालांकि दोनों प्रक्रियाएं वाष्प अवस्था में अणु उत्पन्न करती हैं, लेकिन उनके उत्पादन का तरीका अलग है।
क्वथनांक क्या है?
बस, क्वथनांक का मतलब वह तापमान है जिस पर कोई तरल या विलायक उबलने लगेगा।हम इसे एक निश्चित दबाव के लिए परिभाषित कर सकते हैं; सामान्य रूप से वायुमंडलीय दबाव। दूसरे शब्दों में, यह वह तापमान है जिस पर कोई द्रव वाष्पित होने लगता है। इसलिए, इस तापमान पर वाष्प का दबाव वायुमंडलीय दबाव के बराबर होता है।
पहली बात, पदार्थों के क्वथनांक कई कारकों से प्रभावित होते हैं। बाहरी कारकों के रूप में, वायुमंडलीय तापमान इसे प्रभावित करता है। उदाहरण के लिए, निर्वात में तरल का क्वथनांक सामान्य वायुमंडलीय दबाव की तुलना में कम होता है। इसी प्रकार, उच्च दाब वाले द्रव का क्वथनांक अपेक्षाकृत अधिक होगा।
निर्धारक
इसके अलावा, तरल के रासायनिक और भौतिक गुण भी क्वथनांक को प्रभावित करते हैं। उदाहरण के लिए, यदि तरल में अणुओं का आणविक भार अधिक होता है, तो इसका क्वथनांक कम आणविक भार वाले यौगिकों वाले तरल की तुलना में अधिक होगा। रासायनिक बंधन क्वथनांक को भी प्रभावित करते हैं। संगत एल्केन की तुलना में अल्कोहल का क्वथनांक अधिक होगा।यहाँ इसका कारण ऐल्कोहॉल अणुओं के बीच हाइड्रोजन बंधों की उपस्थिति है। अल्केन्स में मजबूत हाइड्रोजन बांड नहीं होते हैं; बल्कि, उनके पास कमजोर वैन डेर वाल्स इंटरैक्शन होंगे। इसलिए, मजबूत बंधनों को तोड़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा अल्कोहल में अधिक होती है, जिससे इसका क्वथनांक बढ़ जाता है।
चित्र 01: पानी का क्वथनांक
इसके अलावा, मिश्रण से प्रत्येक पदार्थ को अलग करने के लिए क्वथनांक उपयोगी होते हैं। इस उद्देश्य के लिए हम जिस तकनीक का उपयोग करते हैं वह आसवन है। यह पेट्रोलियम आसवन के पीछे भी मौलिक है। वहां, पेट्रोलियम में बड़ी संख्या में हाइड्रोकार्बन होते हैं जिनमें कार्बन की संख्या भिन्न होती है। कुछ सीधी जंजीरें हैं, कुछ शाखित हैं, और कुछ सुगंधित हैं। इसलिए, इनके क्वथनांक एक दूसरे से भिन्न होते हैं।हालांकि, प्रत्येक अणु को अलग-अलग अलग करना कठिन होता है क्योंकि उनके क्वथनांक कम मात्रा में भिन्न होते हैं। हालांकि, उन्हें कुछ हद तक शुद्ध करना संभव है। इसलिए, पेट्रोलियम आसवन में, हम एक तापमान सीमा में करीब आणविक भार वाले अणुओं को अलग कर सकते हैं।
वाष्पीकरण क्या है?
वाष्पीकरण एक तरल को उसके वाष्प अवस्था में बदलने की प्रक्रिया है। हम "वाष्पीकरण" शब्द का प्रयोग विशेष रूप से तब करते हैं जब वाष्पीकरण तरल की सतह से होता है। तरल वाष्पीकरण क्वथनांक पर भी हो सकता है जहां पूरे तरल द्रव्यमान से वाष्पीकरण होता है। लेकिन फिर, हम इसे वाष्पीकरण नहीं कहते हैं।
चित्र 02: वाष्पीकरण एक सतही प्रक्रिया है
इसके अलावा, वाष्पीकरण विभिन्न कारकों से प्रभावित हो सकता है जैसे हवा में अन्य पदार्थों की एकाग्रता, सतह क्षेत्र, दबाव, पदार्थ का तापमान, घनत्व, हवा की प्रवाह दर आदि।
क्वथनांक और वाष्पीकरण में क्या अंतर है?
किसी पदार्थ का क्वथनांक वह तापमान होता है जिस पर द्रव का वाष्प दाब तरल के चारों ओर के दबाव के बराबर होता है और तरल वाष्प में बदल जाता है। जबकि, वाष्पीकरण एक तरल को उसके वाष्प अवस्था में बदलने की प्रक्रिया है। इसलिए, क्वथनांक और वाष्पीकरण के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि वाष्पीकरण तरल की सतह पर होता है, जबकि क्वथनांक पर, पूरे तरल द्रव्यमान से वाष्पीकरण होता है। यहाँ, किसी विशेष द्रव का वाष्पन क्वथनांक से नीचे होता है।
इसके अलावा, क्वथनांक पर, तरल बुलबुले बनाता है और वाष्पीकरण में कोई बुलबुला नहीं बनता है। इसलिए, यह क्वथनांक और वाष्पीकरण के बीच एक देखने योग्य अंतर है। इसके अलावा, क्वथनांक पर, अणुओं के लिए गर्मी की आपूर्ति की जाती है, और उस ऊर्जा का उपयोग वाष्प बनाने के लिए किया जाता है। लेकिन वाष्पीकरण में बाहरी गर्मी की आपूर्ति नहीं की जाती है। बल्कि, अणुओं को ऊर्जा तब मिलती है जब वे एक दूसरे से टकराते हैं, और उस ऊर्जा का उपयोग वाष्प अवस्था में भागने के लिए किया जाता है।इसलिए, यह क्वथनांक और वाष्पीकरण के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर है।
नीचे क्वथनांक और वाष्पीकरण के बीच अंतर पर एक इन्फोग्राफिक है जो इन सभी अंतरों को सारणीबद्ध करता है।
सारांश - क्वथनांक बनाम वाष्पीकरण
क्वथनांक वह तापमान है जिस पर वाष्पीकरण तब होता है जब हम तरल को बाहरी ऊष्मा ऊर्जा प्रदान करते हैं। हालाँकि, वाष्पीकरण एक स्वतःस्फूर्त प्रक्रिया है जिसमें हम कोई बाहरी ऊर्जा प्रदान नहीं करते हैं। संक्षेप में, क्वथनांक और वाष्पीकरण के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि वाष्पीकरण तरल की सतह पर होता है जबकि क्वथनांक वह तापमान होता है जिस पर पूरे तरल द्रव्यमान से वाष्पीकरण होता है।
