Keverékelválasztási módszerek

A kémia területén egy keverék két anyag vagy alkotóelem egyesítéséből áll, egyetlen keverékben, de mindegyik komponens megőrzi egyedi tulajdonságait.

A komponensek jellemzőitől függően homogén vagy heterogén keverékeket állíthatnak elő.

Homogén keverékekben az összetevők bizonyos jellemzőikben hasonlóak, tehát Bármelyik adag bevételével azt találjuk, hogy ezek többé-kevésbé egyenletesen vannak kombinálva. Heterogén keverékekben az összetevők különböző tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek miatt a keverék nem egyenletes, így találhatunk olyan részeket, amelyekben egy komponens dominál, vagy akár ugyanazok az összetevők hajlamosak elszakadni.

A keverékek többé-kevésbé könnyen elválaszthatók. Amikor szükség van egy keverék összetevőinek szétválasztására, különféle módszereket alkalmazhatunk, amelyek igen dönt annak az anyagnak a függvényében, amelyet főleg el akarunk választani, és annak fizikai jellemzőit, ill Vegyszerek.

A keverékek elválasztásának főbb módszerei

A keverékek elválasztására számos módszer létezik, amelyeket - mint már említettük - a keverék összetevőinek jellemzői szerint alkalmazunk. Ezek a fő elválasztó keverékek:

A keverékek elválasztása dekantálással: Ezzel a módszerrel egy szilárd anyaggal összekevert folyadékot eltávolítunk. Két különböző sűrűségű folyadék elválasztására is használják, mivel az egyik a másik tetején fog lebegni.

Példa: Amikor a vizet összekeverjük olajjal, és hagyjuk pihenni, az olaj, mivel kevésbé sűrű, felhalmozódik a víz tetején; Ha megdöntjük az őket tartalmazó üveget, elválaszthatjuk az olajat, amely elkezd folyni a tartályba, ahol gyűjtjük.

A keverékek szétválasztása szublimációval: Ha két szilárd anyagot összekeverünk, és az egyiknek az a jellemzője, hogy melegítve elpárolog, ez a tulajdonság lehetővé teszi az anyag szublimációval történő tisztítását.

Példa. Néhány szilárd keverékben, amely jódot tartalmaz, ez az elem megtisztítható úgy, hogy felmelegíti, és fedelet tesz a tartályra, ahol a jódkristályok felhalmozódni kezdenek.

A keverékek elválasztása szűréssel: Ha van olyan anyagunk folyadékban, amely nem oldódik fel, akkor szűrhetjük. A szűrés porózus testen (szövet, papír és bizonyos kövek, a folyadék és a folyadékban lévő részecskék) való áthaladásból áll. A szilárd részecskéket a szűrő visszatartja, míg a víz átjut a szűrő másik oldalára.

Példa: Ennek leggyakoribb példája a kávéfőzők. Miután a víz a szemes kávéval felforrt, áthalad egy szűrőn, amely lehetővé teszi az infúzió áthaladását, és megőrzi az őrölt kávét.

A keverékek elválasztása párologtatással: Ha egy anyag folyadékban oldódik, és nem szűrhető, az oldott anyag visszanyerhető úgy, hogy addig forraljuk a folyadékot, amíg el nem párolog, és megmarad az az anyag, amellyel volt kombinált.

PéldaEzt a módszert alkalmazzák a sós laposokban, ahol a tengervizet elpárologtatókban terjesztik, ahol a napsugarak adják; amint a víz elpárolog, az oldott só a párologtatón marad.

A keverékek elválasztása desztillációval: A desztilláció hasonló a párolgáshoz. Desztillálás esetén a folyadék melegítéséből származó gőz átmegy egy tekercsen, ahol lehűtik és kondenzálják; a kondenzált folyadék az alembik másik oldalán egy tartályban gyűlik össze. Hasonló sűrűségű, de különböző forráspontú folyadékok elválasztására is használják.

Példa. Ezt használják például a víz és az alkohol elválasztására. A víz 100 ° C-on forr, míg az alkohol 79 ° C-on elpárolog. Ha a keveréket erre a hőmérsékletre melegítik, anélkül, hogy elérné a 100 ° C-ot, az alkohol elpárolog, és a víz megmarad. Az elpárologtatott alkohol áthalad a tekercsen, és miután lehűlt és lecsapódott, a tartályba esik.

A keverékek elválasztása szitálással: A szilárd anyagok elválasztása, amelyben a keveréket szűrőn vagy szitán vezetik át, amely megtartja a részecskéket, amelyek nagyobbak, mint a szitaként használt háló vagy háló lyukának mérete.

Példa. Amikor az étel lisztezése után el akarjuk távolítani a maradékot, a lisztet átengedjük a szűrő (szita), amely megtartja a nagy maradványokat, és a részecskék nélküli liszt maradvány marad nagy.

A keverékek elválasztása oldattal: Ezt a rendszert akkor alkalmazzák, ha az egyik anyag oldható egy folyadékban, a másik pedig nem. A folyadékot hozzáadjuk a keverékhez, és az oldható anyag apránként eltűnik, és csak az az anyag marad meg, amely nem oldódik.

Példa. Ha sót vagy cukrot keverünk homokkal, mivel mindkét komponens nagyon kicsi részecske, akkor a legegyszerűbb módja a víz hozzáadása. Rázzuk a kapott keveréket, és rájövünk, hogy a só feloldódott, és csak a homok maradt.

A keverékek elválasztása ülepedéssel: Az ülepedés az a jelenség, amely akkor fordul elő, amikor egy szilárd anyag folyadékban szuszpenzióban van, és a keveréket hagyjuk ülepedni: az idő múlásával a szilárdabb részecskék leülepednek az alján tartály.

Példa. Ez akkor történik, amikor a földünk vízzé vált. Amint elkészül a keverék, az összes folyadék zavaros; amint pihentetik, a föld leereszkedik a fenekére, és a víz visszanyeri átlátszóságát.

A keverékek elválasztása centrifugálással: A centrifugálás hasonló az ülepedéshez, kivéve, hogy ebben az esetben egy körmozgás lép közbe, amely erővel centrifugális, a legnehezebb részecskéket a körút legtávolabbi falain tolongja el, elválasztva a folyékony.

Példa. A tej előállításához a vaj előállításához centrifugálást alkalmaznak. A tejtartályt centrifugáljuk, és a zsírnál nehezebb vizet elválasztjuk, miközben a zsír a tartály felső részében marad.

A keverékek leválasztása leválasztással: Hasonló az ülepedéshez is. Ebben az esetben egy keverék felett áthaladó vízfolyás van, amely a könnyebb részecskéket hordozza, míg a nehezebbek alul maradnak. Ez egyfajta mosás.

Példa. Ezt a technikát fémbányákban, különösen vasban alkalmazzák, amelyek fúvókáknak vannak kitéve víz, amely elviszi a földet és a könnyű anyagokat, így a nehezebb részecskék megmaradnak fém.

A keverékek elválasztása mágnesezéssel: Mágnesezésnek is nevezik, és elválasztja a mágneses anyagokat a többi nem mágneses szilárd anyagtól.

Példa. Ezt ellenőrizhetjük, ha vasreszeléket és homokot keverünk, majd a keveréket mágnesen keresztül vezetjük át. A vas tapad a mágneshez, és a homok lehull.

Példa a keverék elválasztási módszereire

Vegyünk alapul néhány említett példát.

Kezdjük azzal, hogy belegondolunk, hogy van homok és só keveréke.

Az első lépés a szétválasztás megoldás. Vizet adunk hozzá, és a sót feloldva keverjük, majd sóoldatot és homokot kapunk.

Következő lépésként engedélyezzük a ülepedés, hagyva, hogy a homok leülepedjen a tartály aljára.

Az alábbiakban a dekantálás: egy másik tartály felé billentjük az üveget, és az egyik oldalon elválasztjuk a sóoldatot, a másikon pedig a homokot.

Ezután megfogjuk a még nedves homokot tartalmazó edényt, és a tűz fölé melegítjük, amellyel felhelyezzük a párolgás hogy csak homokunk legyen.

Másrészt addig melegítjük a sóoldatot, amíg fel nem forr, és a kapott gőzt átengedjük egy lepárlás. Így a tekercsből kilépve tiszta vízünk lesz, és egyre töményebb sóoldat marad a tartályban, amíg párolgás csak az oldott só marad a tartály alján.