9 LABIAUSIAI PAPLITĘ MIŠINIŲ ATSKYRIMO BŪDAI - CHEMIJA - 2025

Mišinio atskyrimo būdai pasirenkami atsižvelgiant į mišinio tipą ir mišinio komponentų cheminių savybių skirtumą (Amrita University & CDAC Mumbai, SF).

Didžioji dalis mūsų aplinkos medžiagų yra dviejų ar daugiau komponentų mišiniai. Mišiniai yra vienarūšiai arba nevienalyti. Homogeniniai mišiniai yra vienodos sudėties, priešingai, nevienalyti mišiniai nėra.

Oras yra vienalytis mišinys, o aliejus vandenyje yra nevienalytis mišinys. Homogeninius ir nevienalyčius mišinius galima atskirti į jų komponentus įvairiais fizikiniais metodais.

Vykstant cheminei reakcijai, svarbu išskirti dominantį komponentą (-us) iš visų kitų medžiagų, kad juos būtų galima toliau apibūdinti.

Biocheminių sistemų tyrimams, aplinkos analizei, farmaciniams tyrimams, šiems ir daugeliui kitų tyrimų sričių reikalingi patikimi atskyrimo metodai (Separating Mišiniai, SF).

Mišiniai būna įvairių formų ir fazių. Daugumą jų galima atskirti, o atskyrimo metodo tipas priklauso nuo to, koks mišinio tipas jis yra.

Įprasti mišinių atskyrimo metodai

Filtravimas

Filtravimas yra metodas, naudojamas grynoms medžiagoms atskirti į mišinius, sudarytus iš dalelių, iš kurių kai kurios yra pakankamai didelės, kad būtų sugautos porėtoje medžiagoje.

Atsižvelgiant į mišinio tipą, dalelių dydis gali labai skirtis. Pavyzdžiui, srautas vanduo yra mišinys, kuriame yra natūralių biologinių organizmų, tokių kaip bakterijos, virusai ir pirmuonys.

Kai kurie vandens filtrai gali filtruoti bakterijas, kurių ilgis yra maždaug 1 mikronas. Kiti mišiniai, pavyzdžiui, dirvožemis, turi gana didelius dalelių dydžius, kuriuos galima filtruoti per kažką panašaus į kavos filtrą.

Dekancija

Kai reikia atskirti dviejų nesimaišančių skysčių tankį, šį metodą galima naudoti.

Dalomasis piltuvas padeda atskirai rinkti priekabos skysčius. Kietųjų medžiagų atveju lengvesnes kietąsias medžiagas galima atskirti dekantuojant jas vandeninėje terpėje, kai abi kietosios medžiagos nėra tirpios. Pučiant orą, atskyrimas taip pat gali būti atliekamas su labai lengvais ir sunkiaisiais kietaisiais mišiniais.

Sublimacija

Kai kurių medžiagų fizikinė savybė yra pereiti tiesiai iš kietos būsenos į dujinę būseną, neatsirandant skystai.

Ne visos medžiagos turi šią savybę. Jei vienas mišinio komponentas yra sublimuojamas, ši savybė gali būti panaudota norint jį atskirti nuo kitų mišinio komponentų.

Jodas (I ₂ ), naftalenas (C ₁₀ H ₈ , naftaleno rutuliai), amonio chloridas (NH ₄ Cl) ir sausas ledas ( kietas CO ₂ ) yra keletas medžiagų, kurios sublimuojasi (FIZINĖS ATRANKOS TECHNIKA, SF ).

Garinimas

Išgarinimas yra būdas, naudojamas norint atskirti homogeninius mišinius, kuriuose yra viena ar daugiau ištirpusių kietų medžiagų.

Šis metodas pašalina skystus komponentus iš kietų komponentų. Paprastai procesas vyksta mišinio kaitinimu, kol neliks daugiau skysčio.

Prieš naudojant šį metodą, mišinyje turėtų būti tik vienas skystas komponentas, nebent nėra svarbu atskirti skystus komponentus.

Taip yra todėl, kad laikui bėgant visi skysti komponentai išgaruos. Šis metodas tinka atskirti tirpią kietą medžiagą nuo skysčio.

Daugelyje pasaulio vietų valgomoji druska gaunama išgarinant jūros vandenį. Šiluma proceso metu gaunama iš saulės (CK-12 fondas, SF).

Paprastas distiliavimas

Paprastas distiliavimas yra būdas, naudojamas atskirti mišinio komponentus, kuriuose yra du maišytini skysčiai, kurie verda neskaidomi ir turi pakankamai skirtingą virimo temperatūrą.

Distiliavimo procesas apima skysčio pašildymą iki jo virimo taškų ir garų perkėlimą į šaltą aparato dalį, tada garai kondensuojami ir kondensuotas skystis surenkamas į indą.

Šiame procese, padidėjus skysčio temperatūrai, padidėja skysčio garų slėgis. Kai skysčio garų slėgis ir atmosferos slėgis pasiekia tą patį lygį, skystis pasikeičia į savo garų būseną.

Garai praeina per šildomą aparato dalį, kol jie liečiasi su aušintu vandeniu aušintuvo aušintu paviršiumi.

Kai garas atvėsta, jis kondensuojasi ir praeina per kondensatorių ir surenkamas į imtuvą per vakuumo adapterį.

Frakcinis distiliavimas

Kai virimo temperatūrų skirtumas yra artimas vienas kitam ir nedaug, atliekamas išsamus distiliavimas, kuris vadinamas frakciniu distiliavimu. Jis atliekamas kolonėlėje, vadinamoje frakcionavimo stulpeliu.

Frakcionavimo kolonėlė leidžia kondensuoti skirtingus tirpiklius skirtingose ​​temperatūrose ir grąžinti mišinio frakciją į kolbą.

Naftos distiliacija vyksta daugiakomponenčio frakcionavimo kolonoje plačiame temperatūrų diapazone.

Lydymosi temperatūros skirtumai taip pat gali būti naudojami kaip virimo temperatūra atskiriant mišinius.

Susidaro ledkalniai, kurie sukietėja gėlu vandeniu ir yra pagrįsti užšalimo taško reiškinio slopinimu (Tutorvista.com, SF).

Chromatografija

Chromatografija yra analizinės chemijos metodų grupė mišiniams atskirti. Tai apima mėginio, mišinio, kuriame yra analitė, praleidimą „judančioje fazėje“, dažnai tirpiklio sraute, per „nejudančią fazę“.

Nejudanti fazė atidėlioja mėginio komponentų praėjimą. Kai komponentai praeina per sistemą skirtingais greičiais, jie yra atskirti laiku, kaip bėgikai maratone.

Idealiu atveju kiekvienas komponentas turi būdingą laiką pereiti per sistemą. Tai vadinama „sulaikymo laiku“.

Chromatografas paima skysčio ar dujų nešiojamą cheminį mišinį ir padalija jį į savo komponentus dėl skirtingo tirpių pasiskirstymo, kai jie teka aplink nejudančią kietą ar skystą fazę arba per ją.

Įvairūs sudėtingų mišinių atskyrimo būdai yra pagrįsti diferenciniu medžiagų afiniškumu dujinei ar skysčiai judančiai terpei ir nejudančiai adsorbento terpei, pro kurią jos praeina. Tokie kaip popierius, želatina arba magnio silikato gelis (Separation Techniques, SF).

Centrifugavimas

Centrifuguojant, skystis sukasi taip greitai, kad dalelės atsiskiria. Tankio skirtumai lemia, kad sunkesnės dalelės nusėda į dugną, o lengvesnės dalelės kaupiasi viršuje.

Gydytojai atskiria kraujo mėginius analizei (tyrimui), naudodami centrifugą (Kindersley, 2007).

Magnetinis atskyrimas

Elektrolitai ir neelektrolitai, magnetinės ir nemagnetinės medžiagos gali būti atskirtos šiuo atskyrimo būdu, naudojant elektrinį lauką arba magnetinį lauką.

Nuorodos

1. Amrita universitetas ir CDAC Mumbajus. (SF). Mišinių atskyrimas naudojant skirtingas metodikas. Paimta iš amrita.olabs.edu amrita.olabs.edu.in
2. CK-12 fondas (SF). Mišinių atskyrimo metodai. Paimta iš ck12.org ck12.org
3. Kindersley, D. (2007). ATSKIROS MIŠINYS. Paimta iš factmonster factmonster.com
4. FIZINĖS ATRANKOS TECHNIKA. (SF). Paimta iš ccri.edu ccri.edu
5. Atskiriami mišiniai. (SF). Paimta iš eschooltoday eschooltoday.com
6. Atskyrimo būdai. (SF). Paimta iš kentchemistry kentchemistry.com