طرق فصل الخليط

في الكيمياء ، يتكون الخليط من ضم مادتين أو مكونين ، في خليط واحد ، لكن كل مكون يحتفظ بخصائصه الفردية.

اعتمادًا على خصائص المكونات ، يمكن أن تنتج مخاليط متجانسة أو غير متجانسة.

في المخاليط المتجانسة ، تكون المكونات متشابهة في بعض خصائصها ، لذلك من خلال تناول أي حصة واحدة ، نجد أنها مجتمعة بشكل متساوٍ إلى حد ما. في المخاليط غير المتجانسة ، تتميز المكونات بخصائص مختلفة تجعل الخليط غير متجانس ، حتى نتمكن من إيجاد الأجزاء التي يهيمن عليها المكون ، أو حتى تلك التي تميل نفس المكونات إليها الانفصال.

يمكن أن تكون الخلائط سهلة الفصل إلى حد ما. عندما يكون من الضروري فصل مكونات الخليط ، يمكننا استخدام طرق مختلفة ، وهي سوف نقرر وفقًا للمادة التي نريد فصلها بشكل أساسي وخصائصها الفيزيائية و مواد كيميائية.

الطرق الرئيسية لفصل الخلائط

هناك عدة طرق لفصل المخاليط والتي كما قلنا سابقاً سيتم استخدامها حسب خصائص مكونات الخليط. هذه بعض مخاليط الفصل الرئيسية:

فصل المخاليط عن طريق الصب: بهذه الطريقة ، يتم إخراج السائل الممزوج بمادة صلبة. يتم استخدامه أيضًا لفصل سائلين بكثافة مختلفة ، حيث يطفو أحدهما فوق الآخر.

مثال: عندما نخلط الماء بالزيت ونتركه يرتاح ، يتراكم الزيت ، وهو أقل كثافة ، فوق الماء ؛ إذا قمنا بإمالة الزجاج الذي يحتوي عليها ، فيمكننا فصل الزيت الذي سيبدأ في التدفق إلى الحاوية حيث نقوم بتجميعه.

فصل المخاليط بالتسامي: عند خلط مادتين صلبتين ، وخاصية إحداهما أنها تتبخر عند تسخينها ، تسمح هذه الخاصية بتنقية المادة من خلال التسامي.

مثال. في بعض المخاليط الصلبة التي تحتوي على اليود ، يمكن تنقية هذا العنصر عن طريق تسخينه ووضع غطاء على الحاوية ، حيث تبدأ بلورات اليود في التراكم.

فصل المخاليط بالترشيح: عندما تكون لدينا مادة في سائل لا تذوب ، يمكننا ترشيحها. يتكون الترشيح من المرور عبر جسم مسامي (قطعة قماش وورق وأحجار معينة ، والسائل مع الجزيئات الموجودة في السائل. سيحتفظ المرشح بالجسيمات الصلبة ، بينما يمر الماء إلى الجانب الآخر من الفلتر.

مثال: المثال الأكثر شيوعًا على ذلك هو ماكينات صنع القهوة. بمجرد غليان الماء مع حبوب البن ، يمر عبر مرشح يسمح بالتسريب بالمرور ، ويحتفظ بالقهوة المطحونة.

فصل المخاليط عن طريق التبخر: عندما تذوب مادة في سائل ولا يمكن ترشيحها ، يمكن استعادة المادة المذابة بغليان السائل حتى يتبخر ، تاركًا المادة التي كان عليها مشترك.

مثالهذه هي الطريقة المستخدمة في المسطحات الملحية ، حيث تنتشر مياه البحر في المبخرات حيث تعطيها أشعة الشمس ؛ بمجرد أن يتبخر الماء ، يبقى الملح المذاب على المبخر.

فصل المخاليط بالتقطير: التقطير يشبه التبخر. في حالة التقطير ، يمر البخار الناتج عن تسخين السائل عبر ملف ، حيث يتم تبريده وتكثيفه ؛ السائل المكثف يتجمع في وعاء على الجانب الآخر من الإنبيق. يتم استخدامه أيضًا لفصل السوائل ذات الكثافة المتشابهة ، ولكن نقاط الغليان مختلفة.

مثال. يستخدم هذا ، على سبيل المثال ، لفصل الماء عن الكحول. يغلي الماء عند 100 درجة مئوية ، بينما يتبخر الكحول عند 79 درجة مئوية. إذا تم تسخين الخليط إلى درجة الحرارة هذه ، دون الوصول إلى 100 درجة مئوية ، فسوف يتبخر الكحول ويبقى الماء. يمر الكحول المتبخر عبر الملف ، وبمجرد تبريده وتكثيفه ، يسقط في الحاوية التي ستحتوي عليه.

فصل المخاليط بالنخل: هو فصل المواد الصلبة ، حيث يتم تمرير الخليط من خلال مصفاة أو منخل ، والذي يحتفظ بجزيئات أكبر من حجم الفتحة الموجودة في الشبكة أو الشبكة المستخدمة كمنخل.

مثال. عندما نريد إزالة بقايا الطعام بعد طحين بعض الطعام ، فإننا نمرر الدقيق من خلال أ مصفاة (غربال) ، والتي ستحتفظ بمخلفات كبيرة ، وسيكون لدينا الدقيق بدون جزيئات كبقايا كبير.

فصل المخاليط بالمحلول: يستخدم هذا النظام عندما تكون إحدى المواد قابلة للذوبان في سائل والأخرى غير قابلة للذوبان. يضاف السائل إلى الخليط ، وتختفي المادة القابلة للذوبان شيئًا فشيئًا ، تاركة فقط المادة غير القابلة للذوبان.

مثال. إذا كان لدينا ملح أو سكر مخلوطًا بالرمل ، حيث أن كلا المكونين عبارة عن جزيئات صغيرة جدًا ، فإن أسهل طريقة لفصلهما هي عن طريق إضافة الماء. ونهز الخليط الناتج وسندرك أن الملح قد ذاب ولم يتبق سوى الرمل.

فصل الخلائط بالترسيب: الترسيب هو الظاهرة التي تحدث عندما تكون مادة صلبة معلقة في سائل ، و يُسمح للخليط بالاستقرار: مع مرور الوقت ، تستقر الجزيئات الأكثر صلابة في قاع وعاء.

مثال. يحدث هذا عندما تتحول الأرض إلى ماء. بمجرد صنع الخليط ، يصبح كل السائل عكرًا ؛ بمجرد أن تستريح ، ستستقر الأرض في القاع وسيستعيد الماء شفافيته.

فصل المخاليط بالطرد المركزي: يشبه الطرد المركزي الترسيب ، باستثناء أنه في هذه الحالة تتدخل حركة دائرية ، والتي ، بالقوة الطرد المركزي ، فإنه يتسبب في احتشاد أثقل الجسيمات على الجدران الأبعد للمسار الدائري ، منفصلة عن سائل.

مثال. يستخدم الطرد المركزي في عملية الحليب للحصول على الزبدة. يتم طرد الحليب من وعاء اللبن ، ويتم فصل الماء الأثقل من الدهن ، بينما تبقى الدهون في الجزء العلوي من الحاوية.

فصل المخاليط عن طريق الرفع: إنه مشابه أيضًا للترسيب. في هذه الحالة ، يوجد تيار من الماء يمر فوق خليط يحمل الجسيمات الأخف ، بينما تبقى الجزيئات الأثقل في القاع. إنه نوع من الغسيل.

مثال. تستخدم هذه التقنية في مناجم المعادن وخاصة الحديد الذي يتعرض لنفاثات من الماء ، الذي يحمل الأرض والمواد الخفيفة ، تاركًا الجزيئات الأثقل التي تحتوي على فلز.

فصل المخاليط بالمغنطة: تسمى أيضًا المغنطة ، وهي تفصل المواد المغناطيسية عن المواد الصلبة غير المغناطيسية الأخرى.

مثال. يمكننا التحقق من ذلك عندما نمزج برادة الحديد والرمل ، ثم نمرر الخليط عبر مغناطيس. يلتصق الحديد بالمغناطيس ويتساقط الرمل.

مثال على طرق فصل الخليط

لنأخذ بعض الأمثلة المذكورة كأساس.

نبدأ بالنظر إلى أن لدينا خليطًا من الرمل والملح.

الخطوة الأولى هي الانفصال المحلول. نضيف الماء ونحرك ونذوب الملح ونحصل على المحلول الملحي والرمل.

كخطوة تالية ، سنسمح لـ الترسيب، وترك الرمال تستقر في قاع الحاوية.

أدناه يتبع صب: نميل الزجاج نحو حاوية أخرى ، وسنكون قد فصلنا المحلول الملحي من جهة والرمل من جهة أخرى.

ثم نأخذ الوعاء الذي يحتوي على الرمل الذي لا يزال رطبًا ، ونقوم بتسخينه فوق النار التي نضع بها تبخر حتى لا يكون لدينا سوى الرمل.

من ناحية أخرى ، نقوم بتسخين المحلول الملحي حتى يغلي ، ونمرر البخار الناتج عبر أنبيق من أجل التقطير. وبالتالي ، عند ترك الملف ، سيكون لدينا ماء نقي ، وسيبقى محلول ملحي مركّز بشكل متزايد في الحاوية ، حتى حلول موعد تبخر فقط الملح المذاب يبقى في قاع الحاوية.