Kemijske i fizikalne metode odvajanja smjesa

Znate li koji su načini odvajanja smjesa? Nemojte žuriti s negativnim odgovorom. Mnogi od njih koristite u svakodnevnim aktivnostima.

Čista supstanca: što je to

Atomi, molekule, tvari i smjese su osnovni kemijski koncepti. Što to znači? U tablici DI Mendeleev 118 kemijskih elemenata. To su različiti tipovi elementarnih čestica - atoma. Razlikuju se po masi.

Spajajući se međusobno, atomi tvore molekule ili tvari. Potonji, koji se međusobno spajaju, tvore smjese. Čiste tvari imaju konstantan sastav i svojstva. To su homogene strukture. No, one se mogu podijeliti na komponente putem kemijskih reakcija.

Znanstvenici kažu da čiste tvari u prirodi praktički ne postoje. U svakoj od njih postoji neznatna količina nečistoća. To je zato što je većina tvari aktivna. Čak i metali uronjeni u vodu rastvaraju se u njoj na razini iona.

Sastav čistih tvari je uvijek konstantan. Promjena je jednostavno nemoguća. Dakle, ako u molekuli ugljični dioksid povećati količinu ugljika ili kisika, bit će potpuno drugačija tvar. I u smjesi možete povećati ili smanjiti broj komponenti. To će promijeniti njegov sastav, ali ne i činjenicu postojanja.

Što je mješavina

Kombinacija nekoliko tvari naziva se mješavina. Mogu biti dva tipa. Ako se pojedine komponente u mješavini ne mogu razlikovati, nazivaju se homogene ili homogene. Postoji još jedno ime koje se najčešće koristi u svakodnevnom životu - rješenje. Komponente takve mješavine ne mogu se razdvojiti fizičkim metodama. Na primjer, nemoguće je mehanički izvaditi kristale koji su otopljeni u njemu iz slane vode. U prirodi ne postoje samo tekuća rješenja. Dakle, zrak je plinovita homogena smjesa, a legura metala je čvrsta.

U heterogenim ili heterogenim mješavinama, pojedinačne čestice se razlikuju golim okom. One se međusobno razlikuju po sastavu i svojstvima. To znači da ih možete odvojeno međusobno čisto mehanički. Pepeljuga se dobro nosila s tim zadatkom, koji je zla pomajka prisilila razdvojiti grah od graška.

Kemija: postupci za odvajanje smjesa

U svakodnevnom životu i prirodi postoji ogromna količina mješavina. Kako odabrati pravi način da ih odvojimo? Mora se temeljiti na fizičkim svojstvima pojedinih komponenti. Ako tvari imaju različita vrelišta, učinkovito će biti isparavanje nakon čega slijedi kristalizacija i destilacija. Takve metode koriste se za razdvajanje homogenih otopina. Za razdvajanje heterogenih smjesa upotrijebite razliku u drugim svojstvima njihovih komponenata: gustoću, močivost, topljivost, veličinu, magnetizam itd.

Fizičke metode odvajanja smjesa

Kada se sastojci smjese odvajaju, sastav tvari se ne mijenja. Stoga je nemoguće nazvati metode odvajanja smjesa kemijskim postupkom. Dakle, taloženjem, filtriranjem i nanošenjem magneta, moguće je mehanički razdvojiti pojedinačne komponente. U laboratoriju se koriste razni instrumenti: lijevak za odvajanje, filter papir, magnetne trake. To su postupci za odvajanje heterogenih smjesa.

probir

Ova metoda je možda najlakša. Svaka domaćica je upoznata s njim. Temelji se na razlici u veličini krutih komponenti smjese. Prosijavanje se koristi u svakodnevnom životu pri odvajanju brašna od nečistoća, larvi kukaca i raznih kontaminanata. U poljoprivrednoj proizvodnji žitarice se tako očiste od stranih ostataka. Graditelji prosijavaju mješavinu pijeska i šljunka.

taloženje

Ova metoda odvajanja smjesa koristi se za komponente različite gustoće. Ako pijesak uđe u vodu, dobivenu otopinu treba dobro izmiješati i ostaviti neko vrijeme. Isto se može učiniti s mješavinom vode i biljnog ulja ili ulja. Pijesak će se smiriti na dno. Naprotiv, nafta će biti prikupljena odozgo. Ova metoda se promatra u svakodnevnom životu i prirodi. Na primjer, čađa se taloži iz dima, odvojene kapi rose padaju iz magle. A ako ostavite domaće mlijeko za noć, onda ujutro možete skupljati kremu.

filtriranje

Ljubitelji čaja koriste ovu metodu svakodnevno. Riječ je o filtriranju - metodi odvajanja smjesa, koja se temelji na različitoj topljivosti komponenata. Zamislite da su željezna prašina i sol pali u vodu. Velike netopljive čestice ostaju na filtru. I otopljena sol će proći kroz nju. Načelo ove metode je temelj djelovanja usisavača, djelovanja respiratornih maski i obloga od gaze.

Magnetsko djelovanje

Predložiti metodu za odvajanje smjesa praha sumpora i željeza. naravno, ovu radnju magnet. Jesu li za to sposobni svi metali? Uopće ne. Prema stupnju osjetljivosti razlikuju se tri skupine tvari. Na primjer, zlato, bakar i cink se neće pričvrstiti za magnet. Oni pripadaju skupini diamagnetika. Slabe percepcije su magnezij, platina i aluminij. Ali ako mješavina uključuje ferromagnete, tada će ova metoda biti najučinkovitija. To uključuje, na primjer, željezo, kobalt, nikal, terbij, holmij i tulij.

isparavanje

Koja je metoda odvajanja smjesa prikladna za vodeno homogenu otopinu? Ovo je isparavanje. Ako imate samo slanu vodu i trebate čistu vodu, ne biste smjeli odmah uznemiriti. Potrebno je zagrijati smjesu do točke vrenja. Kao rezultat, voda će ispariti. A na dnu posuđa će biti vidljivi kristali otopljenih tvari. Za prikupljanje vode mora se kondenzirati - prenijeti iz plinovitog u tekuće. Da bi se to postiglo, parovi su ohlađeni, dodirujući površinu nižom temperaturom i ulaze u pripremljeni spremnik.

kristalizacija

U znanosti se taj pojam razmatra u širem smislu. To nije samo metoda za dobivanje čistih tvari. Kristali su po svojoj prirodi ledenjaci, minerali, kosti i zubna caklina.

Njihov rast nastaje u prisutnosti istih uvjeta. Kristali nastaju kao rezultat rashladnih tekućina ili zasićenja parom, a kasnije se temperatura ne smije mijenjati. Dakle, prvo, postignuti su neki ograničavajući uvjeti. Kao rezultat toga nastaje centar kristalizacije, oko kojeg se skupljaju atomi tekućine, taline, plina ili stakla.

destilacija

Sigurno ste čuli za vodu koja se zove destilirana. Ta pročišćena tekućina neophodna je za proizvodnju lijekova, laboratorijska istraživanja, sustave hlađenja. I nabavite ga u posebnim uređajima. Nazivaju se destilatori.

Destilacija je metoda odvajanja smjesa tvari s različitim točkama vrenja. Prevedeno s latinskog jezika, izraz znači "kapanje". Primjenom ove metode, na primjer, možete izolirati alkohol i vodu iz otopine. Prva tvar će početi kuhati na temperaturi od +78 ^° C. Isparenja alkohola će se dalje kondenzirati. Voda će ostati u tekućem obliku.

Na sličan način dobivaju se naftni derivati ​​od nafte: benzina, kerozina, plinskog ulja. Ovaj proces nije kemijska reakcija. Ulje se dijeli na zasebne frakcije, od kojih svaka ima svoje vrelište. To se događa u nekoliko faza. Prvo, primarno odvajanje ulja. Čisti se od pridruženog plina, mehaničkih nečistoća i vodene pare. U sljedećem koraku, dobiveni proizvod se stavlja u destilacijski stupac i počinje se zagrijavati. Ovo je atmosferska destilacijom ulja. Na temperaturi nižoj od 62 stupnja, izlazi zaostali plin. Zagrijavanje smjese na 180 stupnjeva, dobivanje benzinskih frakcija, do 240 - kerozina, do 350 - dizelskog goriva. Termički ostatak rafiniranje nafte je loživo ulje, koje se koristi kao mazivo.

kromatografija

Ova metoda se naziva po imenu znanstvenika koji ga je prvi upotrijebio. Zvao se Mikhail Semenovich Color. U početku, metoda je korištena za odvajanje biljnih pigmenata. A doslovno je kromatografija prevedena s grčkog jezika kao "pišem s bojom". Filterski papir stavljamo u mješavinu vode i tinte. Prvi će se odmah početi apsorbirati. To je zbog različitog stupnja adsorpcijskih svojstava. Također uzima u obzir difuziju i stupanj topljivosti.

adsorpcija

Neke tvari imaju sposobnost privlačenja molekula drugog tipa. Primjerice, uzimamo aktivni ugljen za trovanje kako bismo se riješili toksina. Za ovaj proces potrebno je sučelje koje se nalazi između dvije faze.

Ova se metoda koristi u kemijskoj industriji za odvajanje benzena iz plinovitih smjesa, pročišćavanje tekućih naftnih produkata i njihovo pročišćavanje od nečistoća.

Tako smo u našem članku raspravljali o glavnim načinima odvajanja smjesa. Čovjek ih koristi iu svakodnevnom životu iu industrijskom mjerilu. Izbor metode ovisi o vrsti smjese. Važan čimbenik su značajke fizičkih svojstava njegovih sastavnica. Za odvajanje otopina u kojima se pojedini dijelovi vizualno ne razlikuju, koriste se metode isparavanja, kristalizacije, kromatografije i destilacije. Ako se mogu odrediti pojedine komponente, takve se mješavine nazivaju neujednačene. Za njihovo razdvajanje koriste se metode taloženja, filtriranja i djelovanja magnetom.