主な違い – 揮発性物質と非揮発性物質
物質は揮発性に基づいて、揮発性物質と非揮発性物質の 2 つのカテゴリに分類できます。物質の揮発性とは、液相から気相に移動する能力を指します。昇華によって固相から直接気相に変化する可能性のある物質も揮発性と見なされます。揮発性物質と不揮発性物質の主な違いは、揮発性物質は気相に移行しやすいのに対し、不揮発性物質は気相に移行しにくいことです。
この記事では、
1.ボラティリティとは
2.揮発性物質とは
– 定義、プロパティ、特性、例
3.不揮発性物質とは
– 定義、プロパティ、特性、例
4.揮発性物質と不揮発性物質の違いは何ですか 
ボラティリティとは
揮発性は、物質の蒸気圧に直接関係しています。蒸気圧は、気相に移行した後の物質の圧力です。揮発性も沸点と密接に関連しています。沸点が低い物質は、揮発性と蒸気圧が高くなります。
物質の揮発性は、分子間力の強さに影響されます。たとえば、水は室温では揮発しにくく、蒸発させるには加熱する必要があります。これは、分子間の水素結合によるものです。水素結合がはるかに強いため、水は沸点が高く、揮発性が比較的低くなります。対照的に、ヘキサンなどの非極性有機溶媒は、ファン デル ワールス力が弱いため、容易に揮発します。そのため、沸点も低くなります。
分子量も揮発性に影響します。高分子量の物質は気化する傾向が少なく、低分子量の化合物は容易に気化できます。
揮発性物質とは
揮発性物質は、気相に移行する能力が高い物質です。それらは分子間引力がはるかに弱いため、気相に容易に変換できます。また、蒸気圧が高く、沸点が低くなります。ほとんどの有機化合物は揮発性です。少量の熱を加えるだけで、蒸留またはロータリーエバポレーターを使用して簡単に分離できます。それらのほとんどは、空気にさらされると室温で蒸発します。これは、分子間力が弱いためです。
アセトンを例に取りましょう。アセトン (CH3 COCH3 ) は揮発性の高い化合物で、空気に触れるとすぐに蒸発します。時計皿に少量のアセトンを注ぎ、しばらく保持すると、最上層のアセトン分子が他の分子から容易に離れて気相に変化します。これにより次の層が露出し、最終的に残りのすべてのアセトン分子が気相に変化します。
私たちが日常的に使用するほとんどの製品には、揮発性物質が含まれています。例としては、化石燃料、塗料、コーティング剤、香水、エアロゾルなどが挙げられます。これらは健康にやや有害です。有機揮発性化合物は大気中に保持され、吸入によって体内に入る可能性があります。これらの化合物は、慢性暴露に有害な影響を与える可能性があります。さらに、これらは地球温暖化やオゾン層の破壊などの有害な環境条件を引き起こします。
図 1:揮発性物質の例である香水
不揮発性物質とは
蒸気になりにくい化合物は、不揮発性化合物と呼ばれます。これは主に、分子間力が強いためです。このような化合物に共通する特徴は、蒸気圧が低く、沸点が高いことです。溶媒中に溶質が存在すると、その特定の溶媒が蒸発する能力が低下します。ただし、蒸発後、不揮発性溶質は揮発性溶媒の蒸気相には現れません。
不揮発性の液体がいくつかあります。沸点が 100°C の水は、不揮発性液体の良い例です。前述のように、これは水分子間に強い水素結合が存在するためです。水銀も不揮発性の液体です。水銀は、室温で液体である唯一の金属です。金属結合が含まれているため、電子の海に埋め込まれた金属水銀イオンは容易に蒸発せず、非常に高い沸点と低い蒸気圧を持っています。
図 2:不揮発性物質の例である水銀
揮発性物質と非揮発性物質の違い
定義
揮発性物質: 揮発性物質は容易に気相に移行します。
不揮発性物質: 不揮発性物質は容易に気相に移行しません。
蒸気圧
揮発性物質: 揮発性物質は比較的高い蒸気圧を持っています。
不揮発性物質: 不揮発性物質は蒸気圧が比較的低いです。
沸点
揮発性物質: 揮発性物質の沸点は比較的低いです。
不揮発性物質: 不揮発性物質の沸点は比較的高いです。
分子間引力
揮発性物質: これらは分子間引力が弱いです。
不揮発性物質: これらは強い分子間引力を持っています。
結論
揮発性化合物は容易に気相に送られます。通常、揮発性物質の沸点は 100 ̊C 未満です。対照的に、不揮発性化合物は気相に移動しにくく、沸点がはるかに高くなります。また、揮発性化合物は、不揮発性化合物に比べて蒸気圧が高くなります。
揮発性化合物は、ファン デル ワールス力などの分子間力も弱いです。ほとんどの揮発性化合物は無極性有機化合物です。したがって、それらはより強い分子間引力を持っていません。不揮発性化合物はほとんど極性があり、分子間の相互作用が強くなります。これが揮発性物質と不揮発性物質の違いです。
参考:
1. 「ヘルメンスタイン、アン・マリー。 「これが化学における揮発性の意味です。」 About.com 教育 . N.p.、2017 年 2 月 17 日。ウェブ。 2017.2.21.
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3. 「揮発性有機化合物（VOC）」。 エンバイロペディア . N.p.、n.d.ウェブ。 2017.2.21.
4. 「ヘルメンスタイン、アン・マリー。 「化学における不揮発性とは何かを理解する。」 About.com 教育 . N.p.、2016 年 10 月 14 日。ウェブ。 2017 年 2 月 21 日。
画像提供:
1. 「ヴィンテージ アトマイザー香水ボトル」アンジェラ アンドリオット – ベチバー アロマティックス。 (CC BY-SA 3.0) コモンズ ウィキメディア経由
2.コモンズウィキメディア経由の化学元素の高解像度画像（CC BY 3.0）による「Hydrargyrum」
