Čiste supstance i smjese. Postupci za odvajanje smjesa

U ovom članku ćemo razmotriti što su čiste tvari i smjese, metode za odvajanje smjesa. U svakodnevnom životu, svatko od nas ih koristi. Postoje li uopće čiste tvari u prirodi? A kako ih razlikovati od smjesa?

Čiste supstance i smjese: metode za odjeljivanje smjesa

Čiste tvari su one koje sadrže čestice samo određene vrste. Znanstvenici vjeruju da u prirodi praktički ne postoje, jer svi oni, iako u beznačajnim frakcijama, sadrže nečistoće. Apsolutno su sve tvari također topive u vodi. Čak i ako uronite u ovu tekućinu, na primjer, srebrni prsten, ioni ovog metala će proći u rješenje.

Znak čistih supstanci je konstanta sastava i fizičkih svojstava. U procesu njihovog nastanka, količina energije se mijenja. I može se povećati i smanjiti. podijeliti čista supstanca na pojedinačnim komponentama moguće je samo uz pomoć kemijske reakcije. Na primjer, samo rastopljena voda ima tipično temperaturu ključanja i smrzavanja, nedostatak okusa i mirisa. Razgrađuje kisik i vodik se može samo elektrolizom.

I kako se razlikuju od čistih supstanci njihovog agregata? Kemija će nam pomoći da odgovorimo na ovo pitanje. Postupci za odvajanje smjesa su fizički, jer ne dovode do promjene kemijskog sastava tvari. Za razliku od čistih tvari, smjese imaju različite sastavine i svojstva, a mogu se razdvojiti fizičkim metodama.

Što je mješavina

Smjesa se zove agregat pojedinih tvari. Njegov primjer je morska voda. Za razliku od discipliniranog, ima gorak ili slani okus, kuha na višoj, a zamrzava se na nižoj temperaturi. Postupci za odvajanje smjesa tvari su fizički. Tako se moguće izlučivanje čiste soli iz morske vode evaporacijom i naknadnom kristalizacijom.

Vrste smjesa

Ako dodate šećer u vodu, nakon nekog vremena, čestice će se otopiti i postati nevidljive. Kao rezultat, oni se ne mogu razlikovati golim okom. Takve se smjese nazivaju homogene ili homogene. Njihovi primjeri su i zrak, benzin, juha, parfem, slatka i slane vode, bakrena i aluminijska legura. Kao što možete vidjeti, homogene smjese mogu biti u različitim agregatnim stanjima, ali najčešće postoje tekućine. Oni se nazivaju i rješenja.

U heterogenim ili heterogenim smjesama, moguće je razlikovati čestice pojedinačnih tvari. Tipični su primjeri željeza i drva piljevina, pijeska i stolne soli. Ne-homogene smjese također se nazivaju suspenzije. Među njima se izdvajaju suspenzije i emulzije. Prva uključuje tekućinu i krutinu. Dakle, emulzija je mješavina vode i pijeska. Emulzija je zbirka dviju tekućina različitih gustoća.

Postoje heterogene smjese s posebnim imenima. Dakle, pjena je primjer pjene, a aerosoli uključuju maglu, dim, deodorante, osvježivače zraka, antistatička sredstva.

Postupci za odvajanje smjesa

Dakako, mnogi spojevi imaju povoljnih svojstava od pojedinih tvari uzima zasebno, ulaze u njihov sastav. Ali čak iu svakodnevnom životu postoje situacije u kojima treba podijeliti. I u industriji, cijeli procesi temelje se na tom procesu. Na primjer, s uljem kao rezultat njegove obrade dobivenog benzina, plinsko ulje, kerozin, lož ulje, ulje i strojnog solyarovoe, propelenti, acetilen i benzena. Slažem se, bolje je koristiti ove proizvode, nego da spali ulje nepromišljeno.

Sada ćemo vidjeti postoji li takva stvar poput kemijskih metoda odvajanja smjesa. Pretpostavimo da moramo dobiti čiste tvari iz vodene otopine soli. Zbog toga se smjesa mora zagrijati. Kao rezultat toga voda se pretvara u paru, a sol kristalizira. No, u ovom slučaju neće biti preobrazbe nekih tvari u druge. To znači da su temelji ovog procesa fizički fenomeni.

Postupci za odvajanje smjesa ovise o agregatnom stanju, topljivosti, razlici u vrelištu, gustoći i sastavu njegovih komponenata. Razmotrimo svaki od njih detaljnije o konkretnim primjerima.

filtriranje

Ova metoda odvajanja prikladna je za smjese koje sadrže tekućinu i netopljivu krutinu u njemu. Na primjer, pijesak vode i rijeke. Ova se smjesa mora proći kroz filtar. Kao rezultat toga, čista voda će proći kroz to slobodno, a pijesak će ostati.

taloženje

Neke metode odvajanja smjesa temelje se na djelovanju gravitacije. Dakle, moguće je razgraditi suspenzije i emulzije u čiste tvari. Ako biljno ulje ulazi u vodu, najprije se mora potresati. Onda ostavite neko vrijeme. Kao rezultat toga, voda će biti na dnu posude, a ulje u obliku filma će ga pokriti.

U laboratoriju, odvajanje lijevka. Kao rezultat rada, gusta tekućina se stapa u posudu, a pluća ostaju.

Uređivanje karakterizira niska stopa protoka procesa. Potrebno je malo vremena za polaganje pologa. U industrijskim uvjetima ovaj postupak se provodi u posebnim konstrukcijama, koje se nazivaju spremnici za odlaganje.

Djelovanje magnetom

Ako je smjesa izrađena od metala, može se odvojiti magnetom. Na primjer, odvojite željeznu i drvenu piljevinu. Ali, imaju li svi metali takva svojstva? Uopće ne. Za ovu metodu, prikladne su samo smjese koje sadrže feromagnete. Uz željezo, uključuju se nikal, kobalt, gadolinij, terbium, disprosium, holmium, erbium.

destilacija

Ovo ime, prevedeno s latinskog, znači "kapanje kapljicama". Destilacija predstavlja metode za odvajanje smjesa na temelju razlike u vrelištima tvari. Dakle, čak i kod kuće, alkohol i voda mogu biti odvojeni. Prva tvar počinje isparavati već na temperaturi od 78 stupnjeva Celzijusa. Dodirivanje hladne površine alkohola se kondenzira, prelazeći u tekuće stanje.

U industriji na taj način dobivaju se naftni proizvodi, mirisi i čisti metali.

Isparavanje i kristalizacija

Ove metode odvajanja prikladne su za tekuće otopine. Tvari koje čine svoj sastav razlikuju se u vrelištu. Tako je moguće dobiti kristale soli ili šećera iz vode u kojoj su otopljene. Za to su otopine zagrijane i uparene do zasićene. U tom slučaju, kristali se istaložu. Ako je neophodno dobiti čistu vodu, otopina se dovede do kuhanja, nakon čega slijedi kondenzacija para na hladnjaku.

Postupci za odvajanje plinskih smjesa

Plinovite smjese odvajaju se laboratorijskim i industrijskim metodama, jer taj proces zahtijeva dostupnost posebne opreme. Sirovina prirodnog podrijetla je zrak, koks, generator, povezani plin i prirodni plin, što je kombinacija ugljikovodika.

Fizičke metode za odvajanje smjesa koje su u plinovitom stanju su slijedeće:

• Kondenzacija je proces postupnog hlađenja smjese, tijekom kojeg se odvija kondenzacija njegovih sastojaka. Istovremeno, supstance koje se visoko vreli, koje se skupljaju u separatorima, prvo prelaze u tekuće stanje. Tako se dobiva vodik iz koksne peći i amonijak se također odvaja od neizreagiranog dijela smjese.
• Sorpcija je apsorpcija nekih tvari od strane drugih. Ovaj proces ima suprotne komponente, između kojih se u tijeku reakcijske ravnoteže uspostavlja. Različiti su uvjeti potrebni za naprijed i obrnuti postupak. U prvom slučaju to je kombinacija visokog tlaka i niske temperature. Taj se proces naziva sorpcija. U suprotnom slučaju koriste se suprotni uvjeti: niski tlak na visokoj temperaturi.
• Razdvajanje membrana je metoda u kojoj je svojstvo polupropusnih pregrada selektivno da prolaze molekule različitih tvari.
• Refluks je proces kondenzacije dijelova smjesa visoke topivosti kao rezultat njihovog hlađenja. U ovom slučaju temperatura prijelaza na tekuće stanje pojedinih komponenata mora se u velikoj mjeri razlikovati.

kromatografija

Naziv ove metode može se prevesti kao "pisanje u boji". Zamislite da je tinta dodana u vodu. Ako se završetak filtar papira spusti u takvu smjesu, ona će početi potopiti. Voda će se apsorbira brže tintu koja je povezana s različitim stupnjevima sorbirane tvari. Kromatografija je ne samo postupak za odvajanje smjese, ali i proučavanjem svojstva tvari kao što difuzije i topljivost.

Tako smo se upoznali s takvim pojmovima kao što su "čiste tvari" i "mješavine". Prvi su elementi ili spojevi koji se sastoje samo od čestica određene vrste. Njihovi primjeri su sol, šećer, destilirana voda. Smjese su zbirka pojedinačnih tvari. Za njihovo odvajanje koriste se brojni postupci. Metoda njihova odvajanja ovisi o fizikalnim svojstvima njegovih sastojaka. Glavne su sedimentacije, isparavanje, kristalizacija, filtracija, destilacija, magnetski rad i kromatografija.