Température d'évaporation
La température d'évaporation désigne la température à laquelle un liquide passe à l'état gazeux. Elle correspond au point d'ébullition à une pression donnée. Un liquide commence exactement à bouillir lorsque sa pression de vapeur est égale à la pression ambiante. Cette condition physique s'énonce ainsi:
p_(vapeur)(T) = p_(ambiante).
- p_(vapeur) est la pression de vapeur du liquide dépendante de la température
- p_(ambiante) est la pression externe.
Si la pression ambiante diminue, la température d'évaporation diminue également. Cet effet constitue la base du séchage sous vide et de la distillation sous vide. La relation entre pression et température est décrite par l'équation de Clausius-Clapeyron.
ln(p₂/p₁) = - ΔH_(vap) / R * (1/T₂ - 1/T₁)
À partir de cette équation, on peut calculer la température d'évaporation à une nouvelle pression.
T₂ = 1 / (1/T₁ - (R/ΔH_(vap)) * ln(p₂/p₁))
- T₂ est la température d'évaporation à la nouvelle pression (K)
- T1 est la température de référence connue (K)
- p₂ est la pression cible (Pa)
- p₁ est la pression de référence (Pa)
- Δ_H_vap est l'enthalpie de vaporisation (J/mol)
- R est la constante universelle des gaz (8,314 J/(mol·K))
Ces équations montrent que de petites variations de pression peuvent provoquer de grands changements de température. Dans les sécheurs techniques et les mélangeurs sous vide, la température d'évaporation est donc réglée de manière ciblée via la pression. Il est ainsi possible d'assurer un traitement économe en énergie et doux des produits sensibles à la température.
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