Химични и физични методи за разделяне на смеси

Знаете ли какви са начините за разделяне на смеси? Не бързайте с отрицателен отговор. Използвате много от тях в ежедневните си дейности.

Чиста субстанция: какво е това

Атоми, молекули, вещества и смеси са основни химически понятия. Какво означават те? В таблицата на Д.И. Менделеев 118 химични елементи. Това са различни видове елементарни частици - атоми. Те се различават по маса.

Свързвайки се помежду си, атомите образуват молекули или вещества. Последните, свързващи се помежду си, образуват смеси. Чистите вещества имат постоянен състав и свойства. Това са хомогенни структури. Но те могат да бъдат разделени на компоненти чрез химични реакции.

Учените твърдят, че чистите вещества в природата на практика не съществуват. Във всяка от тях има незначително количество примеси. Това е така, защото повечето вещества са активни. Дори метали, потопени във вода, се разтварят в него на нивото на йони.

Съставът на чистите вещества е винаги постоянен. Промяната е просто невъзможна. Така че, ако в една молекула въглероден диоксид увеличаване на количеството въглерод или кислород, то ще бъде напълно различно вещество. А в сместа можете да увеличите или намалите броя на компонентите. Това ще промени състава му, но не и факта на съществуване.

Какво е смес

Комбинацията от няколко вещества се нарича смес. Те могат да бъдат два вида. Ако отделните компоненти в сместа са неразличими, тя се нарича хомогенна или хомогенна. Има и друго име, което най-често се използва в ежедневието - решението. Компонентите на такава смес не могат да бъдат разделени чрез физични методи. Например, не е възможно механично извличане на кристалите, които се разтварят в него от саламурата. В природата има не само течни решения. Така въздухът е газообразна хомогенна смес, а сплавта на металите е твърда.

В хетерогенни или хетерогенни смеси отделните частици се различават с невъоръжено око. Те се различават един от друг по състав и свойства. Това означава, че можете да ги отделите един от друг чисто механично. Пепеляшка се справя добре с тази задача, която злата мащеха е принудена да отдели фасула от граха.

Химия: методи за разделяне на смеси

В ежедневието и природата има огромно количество смеси. Как да изберем правилния начин да ги разделим? Тя трябва да се основава на физическите свойства на отделните компоненти. Ако веществата имат различни точки на кипене, ефективното изпаряване, последвано от кристализация и дестилация, ще бъде ефективно. Такива методи се използват за разделяне на хомогенни разтвори. За отделяне на хетерогенни смеси използвайте разликата в другите свойства на техните компоненти: плътност, омокряемост, разтворимост, размер, магнетизъм и др.

Физични методи за разделяне на смеси

Когато се разделят компонентите на сместа, съставът на самите вещества не се променя. Следователно е невъзможно да се посочат методите за разделяне на смеси чрез химичен процес. Така, чрез утаяване, филтриране и нанасяне на магнит е възможно механично разделяне на отделните компоненти. В лабораторията се използват различни инструменти: разделителна фуния, филтърна хартия, магнитни ленти. Това са методи за разделяне на хетерогенни смеси.

скрининг

Този метод е може би най-лесният. Всяка домакиня е запозната с него. Тя се основава на разликата в размера на твърдите компоненти на сместа. Пресяването се използва в ежедневието, когато се отделя брашно от примеси, ларви на насекоми и различни замърсители. В селскостопанското производство зърнените житни растения се почистват от чужди остатъци. Строителите пресяват смес от пясък и чакъл.

утаяване

Този метод за разделяне на смеси се използва за компоненти с различна плътност. Ако пясък попадне във водата, полученият разтвор трябва да се смеси добре и да се остави за известно време. Същото може да се направи със смес от вода и растително масло или масло. Пясъкът ще се утаи на дъното. Но маслото, напротив, ще бъде събрано отгоре. Този метод се наблюдава в ежедневието и природата. Например, сажди се утаява от дим, отделни капки роса падат от мъгла. И ако оставите домашно мляко за през нощта, то на сутринта можете да събирате сметана.

филтриране

Любителите на чая използват този метод ежедневно. Става дума за филтриране - метод за разделяне на смеси, базиран на различна разтворимост на компонентите. Представете си, че желязният прах и солта паднаха във водата. Големи неразтворими частици ще останат върху филтъра. И разтворената сол ще премине през нея. Принципът на този метод е в основата на работата на прахосмукачките, действието на дихателните маски и марлевите превръзки.

Магнитно действие

Предложете метод за разделяне на смеси от прахове от сяра и желязо. естествено, това действие магнит. Възможни ли са всички метали? Съвсем не. Според степента на чувствителност се разграничават три групи вещества. Например, злато, мед и цинк няма да се прикрепят към магнит. Те принадлежат към групата на диамагнитните. Слабите възприятия са магнезий, платина и алуминий. Но ако сместа включва феромагнети, тогава този метод ще бъде най-ефективен. Те включват, например, желязо, кобалт, никел, тербий, холмий и тулий.

изпаряване

Какъв метод за разделяне на смеси е подходящ за воден хомогенен разтвор? Това е изпарение. Ако имате само солена вода и имате нужда от чиста вода, не трябва да се разстройвате веднага. Необходимо е сместа да се загрее до точката на кипене. В резултат водата ще се изпари. И на дъното на съдовете ще се виждат кристали на разтворени вещества. За да се събере водата, тя трябва да се кондензира - прехвърля се от газообразно в течност. За да направите това, двойките се охлаждат, докосват повърхността с по-ниска температура и се вливат в подготвения контейнер.

кристализиране

В науката този термин се разглежда в по-широк смисъл. Това не е просто метод за получаване на чисти вещества. По своята природа кристалите са айсберги, минерали, кости и зъбен емайл.

Техният растеж възниква при наличието на същите условия. Кристалите се образуват в резултат на охлаждащи течности или насищане с пара, а по-късно температурата не трябва да се променя. По този начин, първо, са достигнати някои ограничителни условия. В резултат на това възниква център на кристализация, около който се събират атомите на течност, стопилка, газ или стъкло.

дестилация

Сигурно сте чули за водата, която се нарича дестилирана. Тази пречистена течност е необходима за производството на лекарства, лабораторни изследвания, охладителни системи. И го вземете в специални устройства. Те се наричат ​​дестилатори.

Дестилацията е метод за разделяне на смеси от вещества с различни точки на кипене. Преведено от латински език, терминът означава „капене”. Използвайки този метод, например, можете да изолирате алкохола и водата от разтвор. Първото вещество ще започне да кипва при температура от +78 ^o C. Парите на алкохола ще кондензират допълнително. Водата ще остане в течна форма.

По подобен начин се получават петролни продукти от петрол: бензин, керосин, газьол. Този процес не е химическа реакция. Маслото се разделя на отделни фракции, всяка от които има своя собствена точка на кипене. Това се случва на няколко етапа. Първо, първичното отделяне на маслото. Почиства се от свързан газ, механични примеси и водни пари. В следващия етап полученият продукт се поставя в дестилационна колона и започва да се нагрява. Това е атмосферното дестилация на масло. При температура по-ниска от 62 градуса, остатъчният газ излиза. Загряване на сместа до 180 градуса, получаване на бензинови фракции, до 240 - керосин, до 350 - дизелово гориво. Термичен остатък рафиниране на нефт е мазут, който се използва като смазка.

хроматография

Този метод се нарича с името на учения, който го е използвал за първи път. Казваше се Михаил Семенович Цвят. Първоначално методът се използва за разделяне на растителните пигменти. А буквално хроматографията се превежда от гръцкия език като "пиша с цвят". Слагаме филтърната хартия в смес от вода и мастило. Първият веднага ще започне да се абсорбира. Това се дължи на различната степен на адсорбционни свойства. Той също така взема под внимание дифузията и степента на разтворимост.

адсорбция

Някои вещества имат способността да привличат молекули от друг тип. Например, ние приемаме активен въглен за отравяне, за да се отървем от токсините. За този процес е необходим интерфейс, който се намира между двете фази.

Този метод се използва в химическата промишленост при отделянето на бензол от газообразни смеси, пречистване на течни нефтопродукти и тяхното пречистване от примеси.

Така че в нашата статия обсъдихме основните начини за разделяне на смеси. Човекът ги използва както в ежедневието, така и в индустриален мащаб. Изборът на метод зависи от вида на сместа. Важен фактор са характеристиките на физическите свойства на неговите компоненти. За разделяне на разтворите, в които отделните части са визуално неразличими, се използват методи за изпаряване, кристализация, хроматография и дестилация. Ако могат да се определят отделни компоненти, такива смеси се наричат ​​нееднородни. За тяхното разделяне се използват методи за утаяване, филтриране и действие с магнит.