Evaporasi adalah transisi dari cairan ke gas. Ini terjadi pada permukaan bebas cairan, perlahan dan bertahap, pada suhu berapa pun.
Ketika suatu zat berada dalam keadaan cair, ia memiliki gaya adhesi yang lebih kecil di antara atom-atomnya daripada ketika berada dalam keadaan padat.
Dalam keadaan ini, molekul-molekul terpisah lebih jauh, dalam agitasi konstan dan bergerak dalam cairan dengan kecepatan yang berbeda.
Dengan cara ini, partikel-partikel dengan kecepatan yang lebih besar, ketika mencapai permukaan bebas cairan, berhasil melarikan diri lewat ke keadaan gas.
Apa itu
Evaporasi adalah proses melepaskan air dari berbagai badan air. Perubahan air dari cair ke bentuk gas dan naik ke udara. Itu hanya terjadi jika energi tersedia untuk mengubah air menjadi uap air. Energi matahari mendorong evaporasi air dari danau, lautan, kelembaban ke dalam tanah dan sumber air lainnya. Evaporasi atau penguapan terjadi ketika permukaan cairan terkena dan memungkinkan molekul untuk lepas dan membentuk uap air. Uap ini kemudian membuat awan.
Faktor yang berbeda akan mempengaruhi proses evaporasi. Jika udara sudah memiliki konsentrasi zat menguap yang tinggi, maka substansi akan menguap lebih lambat. Laju aliran udara juga mempengaruhi laju penguapan. Jika udara segar bergerak di atas substansi sepanjang waktu, maka konsentrasi zat di udara cenderung tidak naik seiring waktu, mendorong penguapan yang lebih cepat. Ini adalah hasil dari lapisan batas pada permukaan penguapan yang menurun dengan kecepatan aliran, mengurangi jarak difusi pada lapisan stagnan.
Gaya antarmolekul juga mempengaruhi laju proses evaporasi. Semakin kuat kekuatan ini menjaga molekul bersama-sama dalam keadaan cair, semakin banyak energi yang harus dilepaskan. Demikian pula, tekanan, luas permukaan dan suhu zat juga mempengaruhi tingkat evaporasi.
Evaporasi terjadi ketika cairan berubah menjadi gas. Ini dapat dengan mudah divisualisasikan ketika genangan hujan “menghilang” pada hari yang panas atau ketika pakaian basah mengering di bawah sinar matahari. Dalam contoh-contoh ini, air cair sebenarnya tidak menghilang — ia menguap menjadi gas, disebut uap air.
Evaporasi terjadi dalam skala global. Bersamaan dengan kondensasi dan presipitasi, penguapan adalah salah satu dari tiga langkah utama dalam siklus air Bumi. Evaporasi menyumbang 90 persen dari kelembaban di atmosfer Bumi; 10 persen lainnya disebabkan oleh transpirasi tumbuhan.
Zat bisa ada di tiga keadaan utama: padat, cair, dan gas. Evaporasi hanyalah satu cara suatu zat, seperti air, dapat berubah di antara kondisi-kondisi ini. Mencair dan membeku adalah dua cara lain. Ketika air cair mencapai suhu yang cukup rendah, ia membeku dan menjadi es padat. Ketika air padat terkena panas yang cukup, itu akan meleleh dan kembali ke cairan. Saat air cair itu dipanaskan lebih lanjut, ia menguap dan menjadi gas — uap air.
Perubahan-perubahan antara keadaan (pencairan, pembekuan, dan penguapan) ini terjadi karena ketika suhu meningkat atau menurun, molekul-molekul dalam suatu zat mulai melaju atau melambat. Dalam benda padat, molekul-molekulnya padat dan hanya bergetar satu sama lain. Dalam cairan, molekul-molekul bergerak bebas, tetapi tetap berdekatan. Dalam gas, mereka bergerak dengan liar dan memiliki banyak ruang di antara mereka.
Dalam siklus air, evaporasi terjadi ketika sinar matahari menghangatkan permukaan air. Panas dari matahari membuat molekul-molekul air bergerak lebih cepat dan lebih cepat, sampai mereka bergerak begitu cepat sehingga mereka dapat keluar sebagai gas. Setelah diuapkan, molekul uap air menghabiskan sekitar sepuluh hari di udara.
Ketika uap air naik lebih tinggi di atmosfer, ia mulai dingin kembali. Ketika cukup dingin, uap air mengembun dan kembali ke air cair. Tetesan air ini akhirnya berkumpul untuk membentuk awan dan curah hujan.
Evaporasi dari lautan sangat penting untuk produksi air tawar. Karena lebih dari 70 persen permukaan bumi ditutupi oleh lautan, mereka adalah sumber utama air di atmosfer. Saat air itu menguap, garamnya tertinggal. Uap air tawar kemudian mengembun menjadi awan, banyak yang melayang di atas tanah. Curah hujan dari awan-awan itu memenuhi danau, sungai, dan sungai dengan air segar.
Faktor Evaporasi
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi laju terjadinya evaporasi, yaitu:
- Suhu: semakin tinggi suhu, semakin cepat kecepatan evaporasi. Karena semakin tinggi suhunya, semakin besar energi kinetik partikel. Dengan cara ini, lebih banyak partikel akan lepas dari permukaan cairan.
- Sifat cair: ada zat yang mudah menguap, mereka disebut zat volatil. Eter, alkohol dan aseton adalah contoh zat yang mudah menguap.
- Area permukaan bebas: karena evaporasi terjadi pada permukaan bebas cairan, semakin besar permukaan, semakin besar jumlah partikel yang akan meninggalkan cairan.
- Konsentrasi uap pada cairan: semakin besar jumlah uap, semakin rendah kecepatan evaporasi.
Tekanan yang diberikan pada cairan: semakin tinggi tekanan, semakin rendah laju evaporasi.
Mengapa Evaporasi terjadi
Panas (energi) diperlukan untuk evaporasi terjadi. Energi digunakan untuk memutus ikatan yang menyatukan molekul-molekul air, itulah sebabnya mengapa air mudah menguap pada titik didih (212 ° F, 100 ° C) tetapi menguap jauh lebih lambat pada titik beku. Evaporasi bersih terjadi ketika tingkat penguapan melebihi tingkat kondensasi. Keadaan saturasi ada ketika kedua tingkat proses ini sama, pada titik mana kelembaban relatif udara adalah 100 persen. Kondensasi, kebalikan dari evaporasi, terjadi ketika udara jenuh didinginkan di bawah titik embun (suhu di mana udara harus didinginkan pada tekanan konstan agar jenuh penuh dengan air), seperti di bagian luar segelas es air. Faktanya, proses penguapan menghilangkan panas dari lingkungan, itulah sebabnya mengapa air menguap dari kulit Anda mendinginkan Anda.
Evaporasi mendorong siklus air
Evaporasi dari lautan adalah mekanisme utama yang mendukung bagian permukaan ke atmosfer dari siklus air. Bagaimanapun, luas permukaan lautan (lebih dari 70 persen permukaan bumi tertutupi oleh lautan) memberikan peluang terjadinya penguapan skala besar. Pada skala global, jumlah air yang menguap hampir sama dengan jumlah air yang dikirim ke Bumi sebagai curah hujan. Ini berbeda secara geografis.
Evaporasi lebih banyak terjadi di lautan daripada curah hujan, sementara di daratan, curah hujan secara rutin melebihi evaporasi. Sebagian besar air yang menguap dari lautan jatuh kembali ke lautan sebagai presipitasi. Hanya sekitar 10 persen air yang diuapkan dari lautan diangkut ke darat dan jatuh sebagai presipitasi. Setelah diuapkan, molekul air menghabiskan sekitar 10 hari di udara. Proses evaporasi sangat besar sehingga tanpa limpasan curah hujan, dan debit air tanah dari akuifer, lautan akan menjadi hampir kosong.
Jika Anda pernah menemukan diri Anda terdampar di sebuah pulau yang membutuhkan garam, cukup ambil mangkuk, tambahkan air laut, dan tunggu matahari menguap airnya. Bahkan, salah satu cara untuk menghasilkan garam meja adalah dengan menguapkan air garam di kolam penguapan, sebuah teknik yang digunakan oleh orang selama ribuan tahun.
Air laut mengandung mineral berharga lainnya yang mudah diperoleh dengan evaporasi. Laut Mati terletak di Timur Tengah dalam daerah aliran sungai tertutup dan tanpa sarana aliran keluar, yang tidak normal untuk sebagian besar danau. Mekanisme utama air untuk meninggalkan danau adalah melalui evaporasi, yang bisa sangat tinggi di gurun — di atas 1.300 – 1.600 milimeter per tahun. Hasilnya adalah perairan Laut Mati memiliki salinitas dan kerapatan tertinggi (itulah sebabnya Anda mengapung “lebih tinggi”; ketika Anda berbaring di air asin) dari semua lautan di dunia, terlalu tinggi untuk menopang kehidupan. Air ini ideal untuk mencari kolam penguapan untuk ekstraksi tidak hanya garam meja, tetapi juga magnesium, kalium, dan bromin.
Perbedaan Evaporasi dan mendidih
Evaporasi dan mendidih mewakili perubahan dari cairan menjadi gas. Namun, sementara evaporasi terjadi secara bertahap, mendidih terjadi dengan cepat.
Agar pendidihan dapat terjadi, cairan harus mencapai, tekanan tertentu, suhu tertentu, yang disebut titik didih. evaporasi dapat terjadi pada suhu berapa pun.
Pemisahan Campuran
Kristalisasi fraksional adalah proses pemisahan campuran heterogen. Ini digunakan ketika zat yang membentuk campuran berada dalam kondisi padat.
Dalam proses ini cairan ditambahkan ke campuran yang melarutkan semua komponen padat. Komponen kemudian mengkristal secara terpisah setelah larutan menguap.
Proses ini digunakan, misalnya, dalam panci garam untuk mendapatkan garam dari air laut.
Perubahan fase
Perubahan dari bentuk cair ke bentuk gas secara umum disebut vaporisasi, karena ini termasuk, selain evaporasi, dua proses lain: mendidih dan menguap.