Čiste snovi in ​​zmesi. Metode ločevanja mešanic

V tem članku bomo preučili, kaj so čiste snovi in ​​mešanice, metode ločevanja zmesi. Vsakdo od nas jih uporablja v vsakdanjem življenju. Ali so sploh kakšne čiste snovi v naravi? In kako jih ločiti od mešanic?

Čiste snovi in ​​zmesi: metode ločevanja zmesi

Čiste snovi so tiste, ki vsebujejo delce le določenega tipa. Znanstveniki verjamejo, da v naravi praktično ne obstajajo, saj vse, čeprav v nepomembnih frakcijah, vsebujejo nečistoče. Absolutno vse snovi so tudi topne v vodi. Tudi če v tej tekočini potopite, npr. Srebro obroč, bodo ioni te kovine prešli v rešitev.

Znak čiste snovi je stalna sestava in fizične lastnosti. V procesu njihovega nastanka se količina energije spremeni. Lahko se poveča in zmanjša. Razdelite čista snov na posameznih komponentah je možno le s pomočjo kemijske reakcije. Na primer, samo očiščena voda ima značilno temperaturo vrenja in zamrzovanja, pomanjkanje okusa in vonja. Kisik in vodik lahko razgradita le z elektrolizo.

In kako se razlikujejo od čistih snovi v njihovem agregatu? Kemija nam bo pomagala odgovoriti na to vprašanje. Metode ločevanja zmesi so fizične, ker ne vodijo do spremembe kemične sestave snovi. Za razliko od čistih snovi imajo zmesi spremenljivo sestavo in lastnosti in jih je mogoče ločiti s fizikalnimi metodami.

Kakšna je mešanica

Zmes se imenuje agregat posameznih snovi. Njen primer je morsko vodo. Za razliko od discipliniranega, ima grenak ali slan okus, vre na višji in zamrzne pri nižji temperaturi. Metode ločevanja mešanic snovi so fizične. Tako lahko izhlapi čisto sol iz morske vode z izhlapevanjem in kasnejšo kristalizacijo.

Vrste zmesi

Če dodate sladkor v vodo, se bodo čez nekaj časa delci raztopili in postali nevidni. Zato jih ni mogoče ločiti s prostim očesom. Take zmesi imenujemo homogeno ali homogeno. Njihovi primeri so tudi zrak, bencin, juha, parfum, sladka in solna voda, baker in aluminijeve zlitine. Kot vidite, homogene mešanice lahko so v različnih agregatnih stanjih, najpogosteje pa so tekočine. Imenujejo se tudi rešitve.

V heterogenih ali heterogenih zmeseh je mogoče razlikovati delce posameznih snovi. Žgana in žagovina, pesek in namizna sol sta njihova tipična primera. Nehomogene mešanice imenujemo tudi suspenzije. Med njimi se razlikujeta suspenzije in emulzije. Prvi vključuje tekoče in trdne snovi. Torej, emulzija je mešanica vode in peska. Emulzija je zbirka dveh tekočin z različnimi gostotami.

Obstajajo heterogene mešanice s posebnimi imeni. Torej, pena je primer pene, aerosoli pa vključujejo meglo, dim, dezodorante, osvežilce zraka, antistatična sredstva.

Metode ločevanja mešanic

Seveda imajo mnoge mešanice dragocene lastnosti kot posamezne posamezne snovi, ki sestavljajo njihovo sestavo. Toda tudi v vsakdanjem življenju obstajajo razmere, ko jih je treba razdeliti. In v industriji, celotni procesi temeljijo na tem procesu. Na primer, iz olja kot rezultat njegove predelave dobimo bencin, plinsko olje, kerozin, kurilno olje, karbid in motorno olje, raketno gorivo, acetilen in benzen. Strinjam se, da je bolj koristno, da uporabite te izdelke, kot nesmiselno gorijo olje.

Poglejmo, ali obstaja taka stvar kot kemične metode ločevanja zmesi. Predpostavimo, da moramo čiste snovi iz vodne raztopine soli. Za to je treba zmes segreti. Zaradi tega se voda pretvori v paro in sol kristalizira. Toda v tem primeru ne bo preoblikovanja nekaterih snovi v druge. To pomeni, da so osnova tega procesa fizični pojavi.

Metode ločevanja zmesi so odvisne od agregatnega stanja, topnosti, razlike v vrelišču, gostoti in sestavi njegovih komponent. Vsaka izmed njih podrobneje razmislimo o posebnih primerih.

Filtriranje

Ta metoda ločevanja je primerna za mešanice, ki vsebujejo tekočino in netopno trdno snov v njej. Na primer, vodni in rečni pesek. To zmes moramo preiti skozi filter. Kot rezultat, bo čista voda skozi to prosto, in pesek bo ostal.

Zagovarjanje

Nekatere metode ločevanja zmesi temeljijo na dejstvu gravitacije. Tako je mogoče suspenzije in emulzije razgraditi v čiste snovi. Če rastlinsko olje vstopi v vodo, ga morate najprej stresati. Nato pustite nekaj časa. Kot rezultat bo voda na dnu posode, olje v obliki filma pa bo pokrivalo.

V laboratoriju, ločevalni lijak. Zaradi svojega dela se zgostna tekočina združuje v posodo, pljuča pa ostanejo.

Za poravnavo je značilna nizka stopnja toka procesa. Potrebno je nekaj časa za oblikovanje depozita. V industrijskih pogojih se ta metoda izvaja v posebnih konstrukcijah, ki jih imenujemo rezervoarji.

Delovanje z magnetom

Če je mešanica izdelana iz kovine, jo lahko ločite z magnetom. Na primer ločeno železno in lesno žaganje. Ampak vse kovine imajo takšne lastnosti? Sploh ne. Za to metodo so primerne le mešanice, ki vsebujejo feromagnete. Poleg železa vključujejo tudi nikelj, kobalt, gadolinij, terbij, disprozij, holmij, erbij.

Destilacija

To ime, prevedeno iz latinščine, pomeni "kapljanje z kapljicami". Destilacija predstavlja metode ločevanja mešanic na podlagi razlike v vreliščih snovi. Tako se lahko tudi doma, alkohol in voda ločijo. Prva snov se začne izhlapevati že pri temperaturi 78 stopinj Celzija. Dotaknite se hladne površine para kondenzata alkohola, preide v tekoče stanje.

V industriji se na ta način pridobivajo naftni proizvodi, dišave in čiste kovine.

Izhlapevanje in kristalizacija

Te metode ločevanja so primerne za tekoče raztopine. Snovi, ki tvorijo svojo sestavo, se razlikujejo v točki vrelišča. Tako je mogoče dobiti kristale soli ali sladkorja iz vode, v kateri se raztopijo. Za to se raztopine segrejejo in uparijo do nasičenega stanja. V tem primeru se kristali precipitirajo. Če je potrebno pridobiti čisto vodo, se raztopina dovede do vrenja, sledi pa kondenzacija hlapov na hladnejši površini.

Metode ločevanja plinskih zmesi

Plinske mešanice so ločene z laboratorijskimi in industrijskimi metodami, saj ta proces zahteva razpoložljivost posebne opreme. Surovina naravnega izvora je zrak, koks, generator, povezan plin in zemeljski plin, ki je kombinacija ogljikovodikov.

Fizikalne metode ločevanja zmesi, ki so v plinastem stanju, so naslednje:

• Kondenzacija je postopek postopnega hlajenja mešanice, v katerem poteka kondenzacija njegovih sestavin. Hkrati se snovi z visokim vreliščem, ki se zbirajo v ločilih, najprej preidejo v tekoče stanje. Tako dobimo vodik iz koksnega pečnega plina, amoniak pa je tudi ločen od nereagiranega dela mešanice.
• Sorpcija je absorpcija nekaterih snovi s strani drugih. Ta proces ima nasprotne komponente, med katerimi je med reakcijskim ravnovesjem ugotovljeno. Za napredni in povratni proces so potrebni različni pogoji. V prvem primeru gre za kombinacijo visokega tlaka in nizke temperature. Ta proces imenujemo sorpcija. V nasprotnem primeru se uporabljajo nasprotni pogoji: nizek tlak pri visoki temperaturi.
• Membransko ločevanje je metoda, v kateri je lastnost semipermeabilnih predelnih sten selektivna za prenos molekul različnih snovi.
• Refluks je postopek kondenzacije delov zmesi z visokim vreliščem zaradi njihovega hlajenja. V tem primeru se mora temperatura prehoda v tekoče stanje posameznih komponent v veliki meri razlikovati.

Kromatografija

Ime te metode se lahko prevede kot "pisanje v barvi". Predstavljajte si, da je črnilo dodano v vodo. Če se konec filtrirnega papirja spusti v takšno mešanico, se bo začela namakati. V tem primeru se bo voda absorbirala hitreje od črnila, ki je povezana z različno stopnjo sorbitnosti teh snovi. Kromatografija ni le metoda ločevanja zmesi, ampak tudi metoda za proučevanje takšnih lastnosti snovi kot difuzije in topnosti.

Tako smo se seznanili s pojmi, kot so "čiste snovi" in "zmesi". Prvi so elementi ali spojine, sestavljene samo iz delcev določene vrste. Njihovi primeri so sol, sladkor, destilirana voda. Mešanice so zbirka posameznih snovi. Za njihovo ločitev se uporabljajo številne metode. Način njihovega ločevanja je odvisen od fizikalnih lastnosti njegovih sestavin. Glavne so sedimentacija, uparjenje, kristalizacija, filtracija, destilacija, magnetno delovanje in kromatografija.