שיטות הפרדת תערובת

בכימיה, תערובת מורכבת מחיבור שני חומרים או רכיבים, בתערובת אחת, אך כל רכיב שומר על תכונותיו האישיות.

בהתאם למאפייני הרכיבים, הם יכולים לייצר תערובות הומוגניות או הטרוגניות.

בתערובות הומוגניות, הרכיבים דומים בחלק מהמאפיינים שלהם, כך לוקח כל מנה, אנו מגלים שהם משולבים פחות או יותר באופן שווה. בתערובות הטרוגניות, לרכיבים יש מאפיינים שונים שהופכים את התערובת לא אחידה, כך שנוכל למצוא חלקים בהם רכיב שולט, או אפילו שאותם מרכיבים נוטים להתפצל.

תערובות יכולות להיות פחות או יותר קלות להפרדה. כאשר יש צורך להפריד בין מרכיבי התערובת, נוכל להשתמש בשיטות שונות, שהן יחליט על פי החומר שאנו רוצים להפריד בעיקר ומאפייניו הפיזיים ו כימיקלים.

שיטות עיקריות להפרדת תערובות

ישנן מספר שיטות להפרדת תערובות, שכפי שכבר אמרנו ישמשו בהתאם למאפייני רכיבי התערובת. אלה כמה מתערובות ההפרדה העיקריות:

הפרדת תערובות על ידי דקנטציה: בשיטה זו נוזל מעורבב עם מוצק נשלל. הוא משמש גם להפרדת שני נוזלים בעלי צפיפות שונה, מכיוון שאחד יצוף על גבי השני.

דוגמא: כאשר אנו מערבבים מים עם שמן ונותנים להם לנוח, השמן, כשהוא פחות צפוף, יצטבר על גבי המים; אם נטה את הכוס שמכילה אותם, נוכל להפריד את השמן שיתחיל לזרום למיכל בו אנו אוספים אותו.

הפרדת תערובות על ידי סובלימציה: כאשר מערבבים שני מוצקים, ואחד מהם מאפיין שכאשר מחממים אותו הוא מתאדה, מאפיין זה מאפשר לטהר את החומר באמצעות סובלימציה.

דוגמא. בחלק מהתערובות המוצקות המכילות יוד ניתן לנקות את היסוד על ידי חימום זה והנחת מכסה על המיכל, שם מתחילים להצטבר גבישי יוד.

הפרדת תערובות באמצעות סינון: כשיש לנו חומר בנוזל שאינו מתמוסס, נוכל לסנן אותו. סינון מורכב ממעבר בגוף נקבובי (בד, נייר ואבנים מסוימות, הנוזל עם החלקיקים שנמצאים בנוזל. חלקיקים מוצקים יישמרו על ידי המסנן, ואילו המים יעברו לצד השני של המסנן.

דוגמא: הדוגמה הנפוצה ביותר לכך היא מכונות קפה. לאחר שהמים עם פולי הקפה רתחו, הם עוברים דרך פילטר שמאפשר לחליטת העירוי ושומר על הקפה הטחון.

הפרדת תערובות על ידי אידוי: כאשר חומר מתמוסס בנוזל ולא ניתן לסנן, ניתן להחזיר את החומר המומס על ידי הרתחת הנוזל עד שהוא מתאדה, ומשאיר את החומר שאיתו היה מְשׁוּלָב.

דוגמאזו השיטה הנהוגה במישורי המלח, שם מי הים מתפזרים במאיידים שקרני השמש נותנות להם; ברגע שהמים התאדו, המלח המומס נשאר על המאייד.

הפרדת תערובות באמצעות זיקוק: זיקוק דומה לאידוי. במקרה של זיקוק, האדים המתקבלים מחימום הנוזל עוברים דרך סליל, שם הוא מקורר ומעובה; הנוזל המרוכז מתאסף במיכל בצד השני של המעי הגס. הוא משמש גם להפרדת נוזלים בעלי צפיפות דומה, אך נקודות רתיחה שונות.

דוגמא. זה משמש, למשל, להפרדת מים מאלכוהול. מים רותחים ב 100 מעלות צלזיוס, בעוד אלכוהול מתאדה ב 79 מעלות צלזיוס. אם מחממים את התערובת לטמפרטורה זו, מבלי להגיע ל 100 מעלות צלזיוס, האלכוהול יתאדה והמים יישארו. האלכוהול המאודה עובר דרך הסליל, לאחר שהתקרר והתעבה, נופל למיכל שיכיל אותו.

הפרדת תערובות על ידי סינון: זה להפריד בין מוצקים, בהם התערובת עוברת דרך מסננת או מסננת, השומרת על חלקיקים הגדולים מגודל החור ברשת או הרשת המשמשת כמנפה.

דוגמא. כשאנחנו רוצים להסיר את השאריות אחרי שקמחנו מעט אוכל, אנחנו מעבירים את הקמח דרך a מסננת (מסננת), שתשמור על שאריות גדולות, ויהיה לנו את הקמח ללא חלקיקים כשאריות גָדוֹל.

הפרדת תערובות לפי תמיסה: משתמשים במערכת זו כאשר חומר אחד מסיס בנוזל והשני אינו. הנוזל מתווסף לתערובת, והחומר המסיס ייעלם לאט לאט וישאיר רק את החומר שאינו מסיס.

דוגמא. אם יש לנו מלח או סוכר מעורבב עם חול, מכיוון ששני המרכיבים הם חלקיקים קטנים מאוד, הדרך הקלה ביותר להפריד ביניהם היא הוספת מים. אנחנו מנערים את התערובת שנוצרה ונבין שהמלח נמס ונשאר רק החול.

הפרדת תערובות על ידי שקיעה: שקיעה היא התופעה המתרחשת כאשר חומר מוצק נמצא בתלייה בנוזל, ו התערובת מותרת להתייצב: ככל שחולף הזמן, החלקיקים המוצקים יותר ישקעו בתחתית מְכוֹלָה.

דוגמא. זה קורה כשאנחנו הופכים אדמה למים. ברגע שמכינים את התערובת, כל הנוזלים מעוננים; ברגע שהוא יונח, האדמה תתייצב בקרקעית והמים ישובו לשקיפותם.

הפרדת תערובות על ידי צנטריפוגה: צנטריפוגה דומה לשקעים, אלא שבמקרה זה מתערבת תנועה מעגלית, שבכוח צנטריפוגלי, זה גורם לחלקיקים הכבדים להצטופף על הקירות הרחוקים ביותר של הנתיב המעגלי, ונפרדים מה- נוזל.

דוגמא. משתמשים בצנטריפוגה בתהליך החלב להשגת חמאה. מיכל החלב צנטריפוגה, והמים הכבדים יותר מהשומן מופרדים, ואילו השומן נשאר בחלק העליון של המיכל.

הפרדת תערובות באמצעות פילוס: זה דומה גם לשקעים. במקרה זה, יש זרם מים שעובר על תערובת, הנושאת את החלקיקים הקלים יותר, בעוד שהכבדים יותר נשארים בתחתית. זה סוג של שטיפה.

דוגמא. טכניקה זו משמשת במכרות מתכת, במיוחד בברזל, אשר נתונים לסילונים של מים המובילים את האדמה וחומרים קלים ומשאירים את החלקיקים הכבדים יותר המכילים את מַתֶכֶת.

הפרדת תערובות באמצעות מגנטיזציה: נקרא גם מגנטיזציה, הוא מפריד בין חומרים מגנטיים למוצקים שאינם מגנטיים אחרים.

דוגמא. אנו יכולים לאמת זאת כאשר אנו מערבבים תיקים וחול ואז מעבירים את התערובת דרך מגנט. הברזל נדבק למגנט והחול נושר.

דוגמה לשיטות הפרדת תערובת

ניקח כבסיס כמה מהדוגמאות שהוזכרו.

ראשית אנו שוקלים שיש לנו תערובת של חול עם מלח.

הצעד הראשון הוא הפרדה בין פִּתָרוֹן. אנו מוסיפים מים ומערבבים, ממיסים את המלח ומקבלים תמיסת מלח וחול.

כשלב הבא נאפשר את שְׁקִיעָה, המאפשר לחול להתיישב בתחתית המיכל.

להלן: דקנטציה: אנו מטים את הכוס לעבר מיכל אחר, ונפריד בין תמיסת המלח מצד אחד לבין חול מצד שני.

לאחר מכן, אנו לוקחים את המיכל המכיל את החול, שעדיין רטוב, ומחממים אותו מעל האש, איתו אנו מורחים את אידוי כדי שיהיה לנו רק חול.

מצד שני, אנו מחממים את תמיסת המלוח עד לרתיחה, ואנחנו מעבירים את האדים המתקבלים דרך אלמבי עבור זִקוּק. לפיכך, כשאנחנו עוזבים את הסליל, יהיו לנו מים טהורים, ותמיסת מלח מרוכזת יותר ויותר תישאר במיכל, עד ל אידוי רק המלח שהומס נשאר בתחתית המיכל.