Μέθοδοι διαχωρισμού μίγματος

Στη χημεία, ένα μείγμα συνίσταται στην ένωση δύο ουσιών ή συστατικών, σε ένα μόνο μείγμα, αλλά κάθε συστατικό διατηρεί τις ατομικές του ιδιότητες.

Ανάλογα με τα χαρακτηριστικά των συστατικών, μπορούν να παράγουν ομοιογενή ή ετερογενή μίγματα.

Στα ομοιογενή μείγματα, τα συστατικά είναι παρόμοια σε ορισμένα από τα χαρακτηριστικά τους, έτσι λαμβάνοντας οποιαδήποτε μερίδα, διαπιστώνουμε ότι συνδυάζονται περισσότερο ή λιγότερο ομοιόμορφα. Σε ετερογενή μείγματα, τα συστατικά έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά που καθιστούν το μείγμα μη ομοιόμορφο, έτσι μπορούμε να βρούμε μέρη στα οποία κυριαρχεί ένα στοιχείο, ή ακόμα και τα ίδια συστατικά δραπετεύω.

Τα μίγματα μπορεί να είναι λίγο πολύ εύκολο να διαχωριστούν. Όταν είναι απαραίτητο να διαχωριστούν τα συστατικά ενός μείγματος, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε διάφορες μεθόδους, οι οποίες είναι θα αποφασίσει σύμφωνα με την ουσία που θέλουμε να διαχωρίσουμε κυρίως και τα φυσικά χαρακτηριστικά της και Χημικά.

Κύριες μέθοδοι διαχωρισμού μιγμάτων

Υπάρχουν αρκετές μέθοδοι για το διαχωρισμό των μειγμάτων, οι οποίες, όπως έχουμε ήδη πει, θα χρησιμοποιηθούν σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά των συστατικών του μείγματος. Αυτά είναι μερικά από τα κύρια μείγματα διαχωρισμού:

Διαχωρισμός μιγμάτων με απόχυση: Με αυτήν τη μέθοδο, ένα υγρό που αναμιγνύεται με ένα στερεό αποσπάται. Χρησιμοποιείται επίσης για το διαχωρισμό δύο υγρών διαφορετικής πυκνότητας, καθώς το ένα θα επιπλέει το ένα πάνω στο άλλο.

Παράδειγμα: Όταν αναμιγνύουμε νερό με λάδι και το αφήνουμε να ξεκουραστεί, το λάδι, που είναι λιγότερο πυκνό, θα συσσωρεύεται πάνω από το νερό. Εάν γείρετε το γυαλί που τα περιέχει, μπορούμε να διαχωρίσουμε το λάδι που θα αρχίσει να ρέει στο δοχείο όπου το συλλέγουμε.

Διαχωρισμός μιγμάτων με εξάχνωση: Όταν αναμειγνύονται δύο στερεά και ένα από αυτά έχει το χαρακτηριστικό ότι όταν θερμαίνεται εξατμίζεται, αυτό το χαρακτηριστικό επιτρέπει στην ουσία να καθαριστεί μέσω εξάχνωσης.

Παράδειγμα. Σε ορισμένα στερεά μίγματα που περιέχουν ιώδιο, αυτό το στοιχείο μπορεί να καθαριστεί με θέρμανση και τοποθέτηση καπακιού στο δοχείο, όπου αρχίζουν να συσσωρεύονται κρύσταλλοι ιωδίου.

Διαχωρισμός μιγμάτων με διήθηση: Όταν έχουμε μια ουσία σε ένα υγρό που δεν διαλύεται, μπορούμε να την φιλτράρουμε. Το φιλτράρισμα συνίσταται στη διέλευση από ένα πορώδες σώμα (ύφασμα, χαρτί και ορισμένες πέτρες, το υγρό με τα σωματίδια που βρίσκονται στο υγρό. Τα στερεά σωματίδια θα συγκρατηθούν από το φίλτρο, ενώ το νερό θα περάσει στην άλλη πλευρά του φίλτρου.

Παράδειγμα: Το πιο κοινό παράδειγμα αυτού είναι οι καφετιέρες. Μόλις βράσει το νερό με τους κόκκους καφέ, διέρχεται από ένα φίλτρο που αφήνει την έγχυση να περάσει και διατηρεί τον αλεσμένο καφέ.

Διαχωρισμός μιγμάτων με εξάτμιση: Όταν μια ουσία διαλύεται σε ένα υγρό και δεν μπορεί να διηθηθεί, η διαλυμένη ουσία μπορεί να ανακτηθεί βράζοντας το υγρό έως ότου εξατμιστεί, αφήνοντας την ουσία με την οποία είχε σε συνδυασμό.

ΠαράδειγμαΑυτή είναι η μέθοδος που χρησιμοποιείται στα διαμερίσματα αλατιού, όπου το θαλασσινό νερό απλώνεται σε εξατμιστές όπου το δίνουν οι ακτίνες του ήλιου. Μόλις το νερό εξατμιστεί, το αλάτι που διαλύθηκε παραμένει στον εξατμιστή.

Διαχωρισμός μιγμάτων με απόσταξη: Η απόσταξη είναι παρόμοια με την εξάτμιση. Στην περίπτωση της απόσταξης, ο ατμός που λαμβάνεται από τη θέρμανση του υγρού περνά μέσα από ένα πηνίο, όπου ψύχεται και συμπυκνώνεται. το συμπυκνωμένο υγρό συλλέγεται σε ένα δοχείο στην άλλη πλευρά του alembic. Χρησιμοποιείται επίσης για τον διαχωρισμό υγρών παρόμοιας πυκνότητας, αλλά διαφορετικών σημείων βρασμού.

Παράδειγμα. Αυτό χρησιμοποιείται, για παράδειγμα, για τον διαχωρισμό του νερού από το αλκοόλ. Το νερό βράζει στους 100 ° C, ενώ το αλκοόλ εξατμίζεται στους 79 ° C. Εάν το μείγμα θερμανθεί σε αυτή τη θερμοκρασία, χωρίς να φτάσει τους 100 ° C, η αλκοόλη θα εξατμιστεί και το νερό θα παραμείνει. Το εξατμισμένο αλκοόλ περνάει μέσα από το πηνίο και, μόλις κρυώσει και συμπυκνωθεί, πέφτει στο δοχείο που θα το περιέχει.

Διαχωρισμός μιγμάτων με κοσκίνισμα: Πρόκειται για το διαχωρισμό στερεών, στο οποίο το μείγμα διέρχεται από ένα φίλτρο ή κόσκινο, το οποίο συγκρατεί σωματίδια μεγαλύτερα από το μέγεθος της οπής στο δίχτυ ή το πλέγμα που χρησιμοποιείται ως κόσκινο.

Παράδειγμα. Όταν θέλουμε να αφαιρέσουμε τα υπολείμματα αφού αλευρώσουμε λίγο φαγητό, περνάμε το αλεύρι από ένα σουρωτήρι (ένα κόσκινο), το οποίο θα διατηρήσει μεγάλα υπολείμματα, και θα έχουμε το αλεύρι χωρίς σωματίδια ως υπόλειμμα μεγάλο.

Διαχωρισμός μιγμάτων με διάλυμα: Αυτό το σύστημα χρησιμοποιείται όταν η μία ουσία είναι διαλυτή σε ένα υγρό και η άλλη δεν είναι. Το υγρό προστίθεται στο μείγμα και η διαλυτή ουσία σταδιακά εξαφανίζεται, αφήνοντας μόνο την ουσία που δεν είναι διαλυτή.

Παράδειγμα. Εάν έχουμε αναμειγνύσει αλάτι ή ζάχαρη με άμμο, καθώς και τα δύο συστατικά έχουν πολύ μικρά σωματίδια, ο ευκολότερος τρόπος για να τα διαχωρίσετε είναι με την προσθήκη νερού. Ανακινούμε το προκύπτον μείγμα και θα συνειδητοποιήσουμε ότι το αλάτι έχει διαλυθεί και παραμένει μόνο η άμμος.

Διαχωρισμός μιγμάτων με καθίζηση: Η καθίζηση είναι το φαινόμενο που συμβαίνει όταν μια στερεή ουσία βρίσκεται σε εναιώρημα σε ένα υγρό, και το μείγμα αφήνεται να κατακαθίσει: καθώς περνά ο χρόνος, τα πιο στερεά σωματίδια θα κατακαθίσουν στον πυθμένα του δοχείο.

Παράδειγμα. Αυτό συμβαίνει όταν η γη μετατραπεί σε νερό. Μόλις γίνει το μείγμα, όλο το υγρό είναι θολό. Μόλις ηρεμήσει, η γη θα εγκατασταθεί στον πυθμένα και το νερό θα ανακτήσει τη διαφάνεια του.

Διαχωρισμός μιγμάτων με φυγοκέντρηση: Η φυγοκέντρηση είναι παρόμοια με την καθίζηση, εκτός του ότι στην περίπτωση αυτή παρεμβαίνει μια κυκλική κίνηση, η οποία, με τη βία φυγοκεντρική, προκαλεί τη συσσώρευση των βαρύτερων σωματιδίων στα πιο απομακρυσμένα τοιχώματα της κυκλικής διαδρομής, χωρίζοντας από το υγρό.

Παράδειγμα. Η φυγοκέντρηση χρησιμοποιείται στη διαδικασία γάλακτος για να ληφθεί βούτυρο. Το δοχείο γάλακτος φυγοκεντρείται και το νερό, το οποίο είναι βαρύτερο από το λίπος, διαχωρίζεται, ενώ το λίπος παραμένει στο άνω μέρος του δοχείου.

Διαχωρισμός των μειγμάτων με αίσθηση: Είναι επίσης παρόμοιο με την καθίζηση. Σε αυτήν την περίπτωση, υπάρχει ένα ρεύμα νερού που περνά πάνω από ένα μείγμα, το οποίο μεταφέρει τα ελαφρύτερα σωματίδια, ενώ τα βαρύτερα παραμένουν στον πυθμένα. Είναι ένα είδος πλυσίματος.

Παράδειγμα. Αυτή η τεχνική χρησιμοποιείται σε μεταλλικά ορυχεία, ειδικά σίδηρο, τα οποία υπόκεινται σε πίδακες νερό, το οποίο μεταφέρει τη γη και τα ελαφριά υλικά, αφήνοντας τα βαρύτερα σωματίδια που περιέχουν το μέταλλο.

Διαχωρισμός μιγμάτων με μαγνητισμό: Ονομάζεται επίσης μαγνητισμός, διαχωρίζει τα μαγνητικά υλικά από άλλα μη μαγνητικά στερεά.

Παράδειγμα. Μπορούμε να το επαληθεύσουμε όταν αναμιγνύουμε χυτοσίδηρο και άμμο και μετά περνάμε το μείγμα μέσω μαγνήτη. Το σίδερο κολλάει στον μαγνήτη και η άμμος πέφτει.

Παράδειγμα μεθόδων διαχωρισμού μιγμάτων

Ας πάρουμε ως βάση ορισμένα από τα παραδείγματα που αναφέρονται.

Ξεκινάμε θεωρώντας ότι έχουμε ένα μείγμα άμμου με αλάτι.

Το πρώτο βήμα είναι ο διαχωρισμός από λύση. Προσθέτουμε νερό και ανακατεύουμε, διαλύοντας το αλάτι και παίρνουμε αλατούχο διάλυμα και άμμο.

Ως επόμενο βήμα θα επιτρέψουμε το καθίζηση, επιτρέποντας στην άμμο να κατακαθίσει στο κάτω μέρος του δοχείου.

Παρακάτω ακολουθεί το μεταγγίσεις: γέρνουμε το ποτήρι προς ένα άλλο δοχείο και θα έχουμε χωρίσει το αλατούχο διάλυμα από τη μία πλευρά και την άμμο από την άλλη.

Στη συνέχεια, παίρνουμε το δοχείο που περιέχει την άμμο, το οποίο είναι ακόμα υγρό, και το θερμαίνουμε πάνω από τη φωτιά, με την οποία εφαρμόζουμε το εξάτμιση ώστε να έχουμε μόνο άμμο.

Από την άλλη πλευρά, θερμαίνουμε το αλατούχο διάλυμα έως ότου βράσει και περνάμε τον ατμό που προκύπτει μέσω μιας alembic για απόσταξη. Έτσι, αφήνοντας το πηνίο, θα έχουμε καθαρό νερό, και ένα όλο και περισσότερο συμπυκνωμένο αλατούχο διάλυμα θα παραμείνει στο δοχείο, έως ότου εξάτμιση μόνο το αλάτι που διαλύθηκε παραμένει στο κάτω μέρος του δοχείου.