Definición de Vaporización
Ingeniera Química
1. La vaporización es la transformación del estado físico de un elemento en vapor.
2. Física. Proceso –evaporación o ebullición– a través del cual se lleva a cabo la conversión de líquido en gas.
Etimología: Constituido a partir de las formas del latín vapor, vapōris, de ‘vapor’ y la combinación de los sufijos -izar, en función del verbo inherente a la significación del sustantivo asociado, y -ción, a razón de la sustantivación deverbal.
Cat. gramatical: Sustantivo fem.
En sílabas: va-po-ri-za-ción.
Vaporización
La vaporización, a la que también se la suele denominar evaporización (ciertos autores optan por diferenciar ambos términos, en cuanto la evaporación y la ebullición constituir dos formas de vaporización), es un fenómeno físico, un proceso de cambio de fase, en donde una sustancia pasa de su estado líquido a su estado gaseoso. Son infinitos los procesos que ocurren en forma natural o bien en forma planificada. El primero se puede observar en el famoso ciclo hidrológico, que ocurre cuando el agua de lluvia llega a cuerpos de agua y de allí se evapora y forma las nubes para continuar su camino. Pero también, la vaporización en todo el líquido es empleada en procesos industriales y tecnológicos como principio de ellos o algo mucho más simple y pequeño como calentar el agua para cocinar o tomar una infusión, es decir, el fenómeno de cambio de estado toma relevancia en la industria, ya que permite la separación de mezclas debido a la diferencia en puntos de ebullición de los componentes e incluso permite el desarrollo de la vida formando parte de acciones cotidianas como la cocción.
Sin embargo, podemos hacer una diferenciación notoria en los términos ebullición y vaporación. La vaporación hace referencia a un proceso que se da de manera natural y espontánea sin necesidad de un agregado de energía en forma calórica. Mientras que la ebullición consiste en el mismo tipo de cambio de fase (de líquido a gas) pero requiere el adicionamiento de energía para que este ocurra, esto implica un cambio en las condiciones de presión y temperatura del líquido. Además, en general se considera que la ebullición ocurre cuando la totalidad de la materia pasa a estado gaseoso mientras que la vaporación es un proceso más lento que ocurre sobre las capas superficiales.
Como se marcó al inicio, muchos autores hacen otra diferenciación, considerando que vaporización es el cambio de fase de líquido a gas, donde se encuentran dos tipos de vaporización: la evaporación y la ebullición. Es decir, no consideran sinónimos la vaporización con la evaporación. Aquí nuevamente, entendiendo que la evaporación es la vaporización en la superficie y a cualquier temperatura, mientras que la ebullición sería la vaporización en todo el líquido y a la temperatura de ebullición.
Por ello, en procesos de vaporización también encontramos, por ejemplo, cuando un perfume queda abierto y expuesto, ya que los alcoholes (en general) son compuestos volátiles y, por ello, es posible que pasado un tiempo prudencial, el frasco de perfume se encuentre vacío. Así mismo, la industria de los hidrocarburos utiliza el gas natural licuado, un gas que sometido a ciertas condiciones de presión y temperatura se lo encuentra en estado líquido, pero que al ser utilizado como combustible recupera rápidamente su condición gaseosa.
Así mismo, muchas reacciones químicas requieren ser trabajadas en “campanas de extracción” en los laboratorios, ya que se pueden desprender componentes volátiles tóxicos. Sin ir más lejos, durante la extracción de hidrocarburos de las capas subterráneas, se liberan componentes y gases tóxicos de manera espontánea gracias a su poder de evaporación a temperatura y presión de trabajo.
Entalpía de vaporización
Mencionamos que es un proceso que requiere cierto suministro de energía, ya que las moléculas deben adquirir suficiente energía cinética para aumentar su agitación y pasar a su estado gaseoso. Ahora bien, la entalpía de vaporización es la cantidad de energía necesaria para cambiar determinada cantidad de materia de una sustancia desde líquido de fase a gas, a una condición de temperatura y presión determinada. Habitualmente, esta entalpía está tabulada en valores molares y en condiciones estándares, esto implica que se expresa por unidades de mol producido, es decir, cal/mol o KJ/mol. Muchas veces también se la puede encontrar en unidades de masa como gramos o kilogramos.
Como los procesos de vaporización son procesos endotérmicos, que requieren un suministro de energía al sistema, este término se vuelve un valor positivo por convención de signos. Típicamente, se la expresa como:
∆Hvap > 0
Gracias a la termodinámica, se cuenta con expresiones que nos permiten calcular la cantidad de calor involucrado en un proceso de cambio de estado, siendo:
q = n . ∆Hvap
Como bien mencionamos anteriormente, ∆Hvap se expresa en unidades de energía por mol producido, por lo que n representa la cantidad de moles en juego en el proceso.
En todas las formas de vaporización, se requiere energía para aumentar la temperatura, esta entalpía que antes definimos también es conocida como calor de vaporización. En el caso del agua, la entalpía de vaporización a 100 ºC es de 540 cal/gr.
Trabajo publicado en: Mar., 2022.
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