metody rozdzielania mieszanin

Chemia

2022

Wyjaśniamy, czym są metody rozdzielania mieszanin i definiujemy każdą z tych metod na kilku prostych przykładach.

Filtracja jest jedną z najbardziej znanych metod separacji.

Jakie są metody rozdzielania mieszanin?

Jest znany jako metody rozdzielania mieszanin lubmetody separacji fazdo różnych procedur fizycznych, które umożliwiają oddzielenie dwóch lub więcej składników mieszaniny. Składniki mieszanina zachowują swoją tożsamość i właściwości chemiczne po rozdzieleniu.

Aby te mechanizmy działały, muszą być mieszaninami, w których składniki zachowują swoją tożsamość i nie ma ich reakcje chemiczne które trwale zmieniają swoje właściwości lub powodują powstawanie nowych substancji.

Aby można było zastosować metody separacji, właściwości takie jakTemperatura wrzenia, ten gęstość lub wielkość powinna być zachowana w składnikach mieszaniny.

Zamiast tego te metody działają zarówno w Mieszanki jednorodne jak w mieszaninach niejednorodnych, ponieważ nie powodują one żadnej zmiany tożsamości składników, które w ten sposób można odzyskać mniej więcej w takim stanie, w jakim były przed zmieszaniem. W zależności odmetoda zastosowane zostaną oryginalne komponenty o większej lub mniejszej czystości.

Zobacz też:Stany skupienia materii

Dekantacja

Dekantacja to metoda stosowana do oddzielania cieczy, które nie rozpuszczają się w sobie (takich jak woda i olej) lubsolidny nierozpuszczalny wpłyn (jak woda i piasek).

Polega na użyciu ampułki lub rozdzielacza, w którym mieszanina może osiadać, aż najgęstszy składnik osiądzie i opadnie na dno. Zawór jest otwierany i wypuszczany, zamykając go na czas, aby mniej gęsty składnik pozostał w środku. Ta metoda jest często stosowana jako pierwszy krok w kierunku uzyskania czystszych substancji.

Śledź na:Dekantacja

Filtrowanie

Filtracja jest użyteczną metodą oddzielania nierozpuszczalnych ciał stałych od cieczy. Polega na zastosowaniu filtra (bibuły filtracyjnej, kamieni filtracyjnych itp.), który umożliwia przepływ cieczy przez porowate medium i zatrzymuje elementy stałe.

Tak działają filtryWoda naszych domów lub bibuły filtracyjnej, na którą wlewamy stałą kawę przed dodaniem gorącej wody. Woda (która zawiera najdrobniejsze cząstki kawy) przechodzi przez papier, a grubsze cząstki kawy są w nim zatrzymywane.

Śledź na:Filtrowanie

Separacja magnetyczna

Separacja magnetyczna polega na rozdzieleniu faz zgodnie z ich potencjałem magnetycznym. Niektóre substancje reagują na pola magnetyczne a inni nie i zgodnie z tą różnicą a magnes lub elektromagnesu do mieszaniny, który pozwala przyciągnąć jeden składnik, a drugi nienaruszony (na przykład fragmenty żelaza w glebie, rtęć w wodzie, kawałki metal w wodzie).

Śledź na:Separacja magnetyczna

przesiewanie

Przesiewanie pozwala na przejście małych fragmentów i zatrzymuje większe.

Przesiewanie działa podobnie do filtrowania, ale między substancjami stałymi różnej wielkości (takimi jak żwir i piasek, sól i popcorn czy ryż i kamyki).

Stosuje się siatkę lub sito, których otwory umożliwiają przejście mniejszych fragmentów i zatrzymanie większych. W zależności od materiału może być stosowany jako pierwszy krok w uzyskaniuczyste substancje lub jako ostatni krok.

Śledź na:przesiewanie

Destylacja

Destylacja umożliwia oddzielenie od siebie rozpuszczalnych cieczy, ale o różnych temperaturach wrzenia (takich jak woda i alkohol). Różnica między temperaturami wrzenia składników rozdzielanych tą metodą powinna wynosić około 80 °C.

Procedura polega na wsypaniu mieszanki do pojemnika i podgrzaniu poprzez kontrolowanie temperatura tak, że tylko składnik o niższej temperaturze wrzenia odparowuje i jest przenoszony przewodem (zwanym kolumną destylacyjną) do innego pojemnika, tym razem chłodzonego. Tam skondensuje się i powróci do swojej pierwotnej fazy.

Otrzymane w ten sposób ciecze są znane jako destylaty (woda destylowana, alkohol destylowany).

Śledź na:Destylacja

Krystalizacja

Krystalizacja to idealna metoda oddzielania rozpuszczonych ciał stałych od cieczy (sól od wody, cukier od wody). Polega na odparowaniu cieczy do momentu uzyskania kryształków rozpuszczonej substancji stałej na dnie pojemnika. Na przykład w ten sposób uzyskuje się sól morską. W zależności od prędkości odparowaniekryształy będą większe lub mniejsze.

Śledź na:Krystalizacja

Flotacja

Flotacja pozwala na unoszenie się fazy stałej o mniejszej gęstości w cieczy.

Flotacja jest przeciwieństwem dekantacji i polega na umożliwieniu unoszenia się fazy stałej o mniejszej gęstości w cieczy, a następnie usunięciu jej ręcznie lub przez sito. Doskonałym tego przykładem jest procedura czyszczenia basenu.

Chromatografia

Chromatografia to metoda stosowana do rozdzielania złożonych mieszanin, które nie reagują na żadną inną metodę rozdzielania. Wykorzystuje kapilarność jako zasadę: proces, który umożliwia zaawansowanie substancji przez określone medium. Dwie fazy mieszaniny są zatem identyfikowane jako faza ruchoma (ta, która postępuje) i faza stacjonarna (na której się porusza).

Przebieg tego rozdziału zależy od powinowactwa składników mieszaniny do obu faz i zgodnie z tym powinowactwem rozdział będzie szybszy lub wolniejszy. Na przykład, rozsypując kawę na szmatkę, kawa porusza się do przodu zajmując dużą powierzchnię.

Obecnie istnieją różne metody chromatografii:

  • Chromatografia papierowa. Faza stacjonarna składa się z paska bibuły filtracyjnej, a faza ruchoma składa się z rozpuszczalnika zawierającego oddzielaną próbkę. Umieść kilka kropli rozpuszczalnika zawierającego próbkę na jednym końcu bibułki i poczekaj, aż ciecz przepłynie. Następnie pozostawia się do wyschnięcia, a jeśli różne składniki próbki mają różne kolory, będzie można zaobserwować ich różne pozycje na papierze.
  • Chromatografia cienkowarstwowa. Faza stacjonarna składa się z materiału chłonnego przyklejonego do płyty, która może być wykonana ze szkła, aluminium lub innego materiału. Faza ruchoma to ciecz, która będzie działać jako eluent. Procedura polega na umieszczeniu próbki na płytce, a następnie zanurzeniu jej części w eluencie. Składniki zostaną rozdzielone różnicą powinowactwa między eluentem a składnikiem przyklejonym do płytki.
  • Chromatografia kolumnowa. Faza stacjonarna składa się ze stałego materiału absorpcyjnego, który jest upakowany w szklanej kolumnie (chociaż obecnie są to kolumny wykonane z innych materiałów, na przykład ze stali nierdzewnej). Faza ruchoma składa się z eluentu, a rozdział składników próbki zależy od powinowactwa jej składników do obu faz. Generalnie eluent przechodzi przez kolumnę przez powaga, chociaż opracowano nowoczesne metody, w których jest napędzany przez pompy, które mają zastosowanie Ciśnienie.
!-- GDPR -->