揮発は、気体状態又は蒸気状態への液体または固体の化学物質を変換する処理です。同じプロセスを説明するために使用される他の用語は、気化、蒸留、昇華です。
多くの場合、揮発によって1つの物質を別の物質から分離し、蒸気の凝縮によって回収できます。
物質を加熱して蒸気圧を上げるか、不活性ガス流または真空ポンプを使用して蒸気を除去することにより、物質をより迅速に揮発させることができます。
加熱手順には、干渉元素からこれらの物質を分離するための水、水銀、または三塩化ヒ素の揮発が含まれます。
化学反応は、炭酸塩からの二酸化炭素の放出、窒素測定のためのケルダール法におけるアンモニア、および鋼中の硫黄の測定における二酸化硫黄のように、揮発性生成物を生成するために時々使用されます。
揮発法は、高温や腐食に強い材料が必要な場合を除いて、一般に操作が簡単で操作しやすいという特徴があります（Louis Gordon、2014年）。
蒸気圧揮発
水の沸騰温度が100°Cであることを知って、なぜ雨水が蒸発するのか疑問に思ったことはありませんか？
100℃ですか？もしそうなら、なぜ私は暖まらないのですか？アルコール、酢、木、プラスチックに特徴的な香りを与えるものを疑問に思ったことはありませんか？（蒸気圧、SF）
このすべてに責任があるのは、蒸気圧と呼ばれる特性です。これは、同じ物質の固相または液相と平衡状態にある蒸気によって加えられる圧力です。
また、固体または液体に対する大気中の物質の分圧（Anne Marie Helmenstine、2014）。
蒸気圧は、物質が気体または蒸気の状態に変化する傾向の尺度、つまり物質の揮発性の尺度です。
蒸気圧が高くなると、液体または固体の蒸発能力が高くなり、揮発性が高くなります。
蒸気圧は温度とともに増加します。液体の表面の蒸気圧が環境によって加えられる圧力と等しい温度は、液体の沸点と呼ばれます（EncyclopædiaBritannica、2017）。
蒸気圧は、溶液に溶解している溶質に依存します（これは、補足的な特性です）。溶液の表面（空気とガスの界面）では、ほとんどの表面的な分子が蒸発し、相間で交換され、蒸気圧を発生させる傾向があります。
溶質の存在により、界面での溶媒分子の数が減少し、蒸気圧が低下します。
図1：溶質が溶解している場合の蒸気圧の低下。
蒸気圧の変化は、非揮発性溶質のラウルの法則で計算できます。
ここで、X2は溶媒のモル分率です。方程式の両側にP°を掛けると、それは残ります。
（3）の（1）を置き換えると、次のようになります。
（4）
これは、溶質が溶解したときの蒸気圧の変化です（Jim Clark、2017年）。
重量分析
重量分析は、質量の変化を測定することにより、物質の質量または濃度を決定するために使用される実験技術のクラスです。
定量化しようとしている化学物質は、分析対象物と呼ばれることもあります。重量分析を使用して、次のような質問に答えることができます。
- 溶液中の分析対象物の濃度はいくらですか？
- サンプルの純度はどれくらいですか？ここでのサンプルは、固体または溶液です。
重量分析には、2つの一般的なタイプがあります。どちらの場合も、検体の相を変更して残りの混合物から分離することで、質量が変化します。
これらの方法の1つは降水量重量測定ですが、私たちにとって本当に興味のある方法は揮発重量測定です。
揮発重量測定は、サンプルを熱的または化学的に分解し、その結果生じる質量の変化を測定することに基づいています。
代わりに、揮発性の分解生成物を捕らえて計量することもできます。揮発性種の放出はこれらの方法の本質的な部分であるため、それらをまとめて揮発重量分析法として分類します（Harvey、2016）。
重量分析の問題は、単純に化学量論の問題であり、追加の手順がいくつかあります。
化学量論的計算を実行するには、バランスのとれた化学方程式の係数が必要です。
たとえば、サンプルに塩化バリウム二水和物（BaCl 2 H 2 O）の不純物が含まれている場合、サンプルを加熱して水を蒸発させることにより、不純物の量を取得できます。
元のサンプルと加熱されたサンプルの質量の差から、塩化バリウムに含まれる水の量がグラムでわかります。
単純な化学量論的計算により、サンプル中の不純物の量が得られます（Khan、2009）。
分別蒸留
分別蒸留は、液体混合物の成分を、それらの異なる沸点に従って異なる部分（フラクションと呼ばれる）に分離するプロセスです。
混合物中の化合物の揮発性の違いは、それらの分離において基本的な役割を果たす。
分別蒸留は、化学物質を精製するため、および混合物を分離してそれらの成分を得るために使用されます。それは実験室の技術として、そしてプロセスが商業的に非常に重要である産業で使用されています。
沸騰溶液からの蒸気は、分別カラムと呼ばれる高いカラムを通過します。
カラムにはプラスチックまたはガラスのビーズが詰められており、凝縮と蒸発のための表面積を増やすことで分離を改善しています。
図2：実験室での分別蒸留のセットアップ。
カラムの温度はその長さに沿って徐々に低下します。沸点が高い成分はカラムで凝縮し、溶液に戻ります。
沸点が低い（揮発性が高い）成分はカラムを通過し、上部近くに集められます。
理論的には、ビーズまたはプレートを増やすと分離が向上しますが、プレートを追加すると、蒸留を完了するために必要な時間とエネルギーも増加します（Helmenstine、2016）。
参考文献
- アン・マリー・ヘルメンスティン。（2014年5月16日）。蒸気圧の定義。thoughtco.comから回復しました。
- 百科事典ブリタニカ。（2017年2月10日）。蒸気圧。britannica.comから回復。
- Harvey、D.（2016年3月25日）。揮発重量測定。chem.libretextsから回復しました。
- ヘルメンスティン、AM（2016年11月8日）。分別蒸留の定義と例。thoughtco.comから回復しました。
- ジム・クラーク、イリノイ（2017年3月3日）。ラウルの法則。chem.libretextsから回復しました。
- カーン、S。（2009年8月27日）。重量分析の概要：揮発重量測定。カナカデミーから回復しました。
- ルイ・ゴードン、RW（2014）。accessscience.comから回復しました。
- 蒸気圧。（SF）。chem.purdue.eduから回復しました。