Welchen Aggregatszustand hat Ethanol unter Vakuum bei +40°C?

Answer 1

Kommt drauf an, welches Vakuum (korrekterweise: Unterdruck, absolutes Vakuum gibt es nicht) du anlegst. Bei Wasserstrahlvakuum (etwa 10 Torr, Umrechnung in hektopascal geschenkt) musst du ein offenes Gefäß schon beheizen, damit die Verdampfungsenergie nicht die Temperatur absenkt. Hast du aber bei jeder Vakuumdestillation. Mit Wasserstrahlvakuum ist es bei 40 °C gasförmig. Pi mal Daumen-Rechnung: bei Halbierung des Drucks sinkt die Siedetemperatur um 10 ° C. Bei einer Ölschieberdrehpumpe oder gar einer Diffusionspumpe kriegste wesentlich geringere Drücke.
Das ideale Gasgesetz

pV = nRT

ist zwar Grundlage, braucht man aber kaum zu bemühen, weil es -wie der Name sagt- in der Form nur für ideale Gase gilt, also nicht für Ethanol-Dampf.
Wie einer der Vorredner allerdings richtig bemerkt hat, darf das Behältnis nicht geschlossen sein. Einfach Vakuum auf einen Exsikkator legen und unten 2 Liter Ethanol und dann verschießen, da wird die Hauptmenge weiter flüssig bleiben, da sich ein Gleichgewicht zwischen flüssiger und gasförmiger Phase einstellt. Und das verdampfte Ethanol wird den Gasraum soweit sättigen, bis wieder Gleichgewichtsdruck herrscht.

Answer 2

Hallo!

Nur Kurz: bei 40 °C und einem Druck von 175 mbar fängt Ethanol an zu sieden.
Falls es noch Parameter bezüglich des Volumens und des Druckes gibt, kanns Du es ggf. in einem Phasendiagramm ablesen.

Beispiel für ein Phasendiagramm gibts bei Wikipedia
http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Phasendiagramme.png

Answer 3

Der Dampfdruck bei 20°C liegt bei ungefähr 59 hPa.
Also GASFÖRMIG!

.

Answer 4

Es hängt davon ab wieviel Ethanol sich in welchem Volumen befindet. Unter Vakuum expandiert das Ethanol solange bis der umgebende Raum ausgefüllt ist. Ist das Volumen dann übersättigt, bleibt entsprechend Ethanol flüssig, Die treibende Kraft ist hier das Vakuum, die Temperatur spielt eher eine untergeordnete Rolle. Ansonsten gibt es ja noch den folgenden zusammenhang:

p*v = R*T

Wenn du die Formel entsprechend umstellst, wirst du feststellen, das je geringer der Druck wird, das Volumen groß wird, für Vakuum also gegen unendlich geht.

Aber das ist ja nur theoretisch, denn wenn du ein Vakuum erzeugst, ist das Ethanol anschließend auch weg.

Answer 5

zuerst einmal: wie meinst du das mit dem vakuum?
ein vakkum kannst du nur in einem behältnis erzeugen, indem sich gas befindet, das herausgesaugt wird... daher ist das behältnis dann "luftleer". wenn du dann aber ethanol einfüllst, dann wird das ethanol einem hohen unterdruck ausgesetzt. es müsste dennoch flüssig sein, da ethanol unter normalbedingungen erst bei 78,37 °C in einen gasfrömigen zustand übergeht.
in einer solchen umgebung müsste es dann auch flüssig sein.
*falls man solch eine konstruktion überhaupt praktisch umsetzen kann*


edit:
nach längerem nachdenken ist mir eingefallen, dass flüssigkeiten schneller verdampfen, je niedriger der druck ist. zb. wird der siedepunkt für wasser auch schon bei ca. 60°C erreicht, wenn man sich in ungefähr 8000m über dem meeresspiegel befindet.
im vakkum müsste das ethanol daher gasförmig vorliegen, da der atmosphärendruck ja beseitigt ist.
dies geht aber nur, wenn sich über dem ethanol überhaupt gas befindet, dass man entfernen und dadurch ein vakuum bilden kann.