كيف يؤثر درجة الحرارة على تركيز المواد

القواعد الأربعة الأساسية للكيمياء هي:

1. قانون الحفظ في المادة: ينص هذا القانون على أنه لا يمكن إنتاج أو تدمير المادة، لكنها يمكن تحويلها من شكل إلى آخر، وبالتالي يجب أن تحافظ كمية المادة على نفسها خلال العمليات الكيميائية.

2. قانون التراكيز الذي ينص على أن خليطًا متجانسًا من المواد يتألف من جزيئات تتواجد بنفس الكمية في حجم محدد، ويمكن قياس تركيز المواد الكيميائية بالعديد من الطرق.

3. قانون النشاط الكيميائي الذي يصف الابتعاد عن التوازن الكيميائي، حيث تؤدي الاختلافات في ضغط ودرجة الحرارة وتركيز المواد إلى تخلق تفاعلات كيميائية بينها.

4. قانون التفاعل الكيميائي الذي يصف العلاقة بين الكميات الموجودة من المواد الكيميائية التي تشارك في رد فعل كيميائي معين، والمنتجات التي يتم إنتاجها على نتيجة هذا الرد فعل. يمكن تطبيق هذا القانون على الكيمياء العضوية وغير العضوية.

تتم عملية نقل الكتلة في البوليمرات بالتحلل الحراري أو الكيميائي للروابط بين الجزيئات البوليمرية. وتتم هذه العملية عند درجات حرارة مرتفعة وبوجود مواد مساعدة مثل المحفزات الكيميائية.

ويمكن تحسين عملية نقل الكتلة بإضافة مواد مساعدة مثل المذيبات أو المواد المساعدة الأخرى التي تزيد من سرعة التحلل الحراري للروابط بين الجزيئات البوليمرية. وتعتمد سرعة نقل الكتلة على عدة عوامل، بما في ذلك درجة الحرارة وتركيز المواد المضافة والتركيب الكيميائي للبوليمر وطريقة التحلل.

تشمل الخصائص الفيزيائية للموائع في النظام الاستشعار ما يلي:

1- اللزوجة: هي قدرة الموائع على مقاومة التدفق، وهي تتأثر بدرجة الحرارة وتكوين المواد.

2- الكثافة: هي كمية المادة الموجودة في حجم محدد من الموائع، وتحدد بالمواد المختلفة ودرجات الحرارة المختلفة.

3- التوصيلية الحرارية: هي القدرة على نقل الحرارة، وتعتمد على درجة الحرارة وتركيز المادة.

4- الانكسار: يصف هذا المعامل قدرة المادة على تغيير اتجاه الضوء، ويشكل عاملاً مهماً في عملية الكشف بالأشعة تحت الحمراء.

5- درجة الحموضة: يتم قياس حموضة المواد السائلة باستخدام مؤشرات الحموضة وتشكل خصائص هامة للتعرف على المواد وتحليلها.

6- اللون: تختلف الألوان للمواد السائلة بحسب تكوين المادة وتركيزها ويمكن استخدام هذه الخاصية في التعرف على المواد.

7- الرائحة: يتم تحديد الرائحة للمواد باستخدام الأجهزة الحسية وتعتبر خاصية هامة في التعرف على المواد وتحليلها.

8- الذوبانية: يشير إلى قدرة المواد على الذوبان في السوائل الأخرى وتعتمد على درجة الحرارة والمكونات الكيميائية للمواد المختلفة.

تتضمن الظواهر الفيزيائية في الموائع ما يلي:

1- التوتر السطحي: وهي القوة التي تحدث عند تقاء سطح الموائع مع الجدران الخارجية، وتؤثر على سلوك الموائع في الفضاء الضيق.

2- اللزوجة: وهي قوة المقاومة التي تعمل ضد حركة الموائع، وتزداد عادة مع زيادة تدفق الموائع.

3- الكثافة: وهي كمية المادة التي يحتوي عليها الحجم الواحد من المواد، ويتأثر بها السلوك الحراري للموائع.

4- الانضغاطية: وهي المقدرة على تغيير الحجم بشكل قابل للقياس، وتتأثر بالضغط ودرجة الحرارة.

5- الانتشار: وهي تحرك الجزيئات في الموائع من منطقة تركيز عالي إلى منطقة تركيز منخفض، وتتأثر بدرجة الحرارة وتركيز المواد.