Методи розділення гомогенних і гетерогенних сумішей

Знайте Методи розділення гомогенних і гетерогенних сумішей У промисловості, в лабораторіях або навіть в домашніх умовах може знадобитися використовувати один або більше компонентів, що входять до складу цих сумішей. Для того, щоб можна було відокремити суміші, необхідні один або кілька процесів, за допомогою яких можна взяти їх до вихідних компонентів.

Адекватні методи розділення компонентів суміші будуть повністю залежати від фази, в якій він знаходиться (з більшим наголосом на цій деталі, якщо суміш є однорідною), рівнем гомогенності, який він має, і навіть природою сполук, які формі.

У природі існують два типи сумішей, які можуть утворюватися між двома або більше хімічними речовинами: однорідними, в яких компоненти рівномірно розподілені; і неоднорідні, в яких компоненти суміші не перебувають у рівномірному розподілі, або мають локалізовані області з різними властивостями.

Найбільша різниця між цими сумішами полягає в тому, що в той час як два зразки однорідного розчину будуть рівними за концентрацією компонентів, два зразки гетерогенного не будуть однаковими..

Деякі складні процеси, такі як дистиляція, фракційне заморожування і випаровування, дозволяють використовувати більш ефективні засоби, ніж механічні сили, для досягнення повного відділення компонентів за рахунок їх точки плавлення, точки кипіння та інших властивостей кожного виду залучення..

Індекс

• 1 Методи розділення гомогенних сумішей
  • 1.1 Дистиляція
  • 1.2 Хроматографія
  • 1.3 Випаровування
  • 1.4 Опади
  • 1.5 Перекристалізація
• 2 Методи розділення гетерогенних сумішей
  • 2.1 Сушіння
  • 2.2 Видобуток
  • 2.3 Фільтрація
• 3 Посилання

Методи поділу гомогенних сумішей

Методи розділення, що використовуються для гомогенних сумішей, є більш складними, ніж ті, які використовуються для розділення гетерогенних.

Це відбувається тому, що простого застосування механічної сили не буде достатньо для від'єднання частинок, рідин або газів, пов'язаних з іншою рідиною або газом, тому інші індивідуальні характеристики, які можна використовувати, повинні бути враховані: розчинність, полярність і точки кипіння і затвердіння. 

Дистиляція

Дистиляція - метод очищення рідин par excellence, який базується на розділенні компонентів рідкої суміші селективним кип'ятком і конденсацією.

Перегонку можна проводити для досягнення повного розділення компонентів, або для досягнення часткового поділу, що збільшує концентрацію деякого бажаного компонента.

Ця методика використовує переваги відмінностей у вологості між компонентами суміші, щоб довести температуру системи до найнижчого діапазону кипіння між компонентами, відокремивши цей перший компонент від суміші, і так далі, поки не було отримано бажаний результат..

Існують численні види дистиляції, серед яких прості перегонки, фракційні, парові, вакуумні та інші.

Останнє робиться, коли сполуки мають дуже високі точки кипіння, тому бажано зменшити тиск системи так, щоб ця точка легше досягати при більш низьких температурах.

Хроматографія

Хроматографія - це техніка, яка використовується в лабораторіях для розділення суміші. Суміш (або "аналіту") розчиняється в рідині, що називається "рухомою фазою", яка має функцію перенесення її через структуру, яка має назву "стаціонарна фаза".

Оскільки окремі сполуки суміші переміщуються з різною швидкістю через цю стаціонарну фазу, суміш розділяється компонентами під час цього процесу, що дозволяє визначити частку кожного компонента суміші (якщо це є намір) або просто для очищення аналіту.

Отримана хроматограма використовується для інтерпретації результатів або розвитку процесу поділу, спостерігаючи за шаблонами, визначеними в ньому, щоб розпізнати, які компоненти були розділені і в якій пропорції.

Обладнання, що використовується для цього процесу, називається хроматографом, є методики в газах і рідинах, що означає, що воно може бути виконане в колонах або в площині..

Випаровування

Випаровування є методикою випаровування, яка відбувається на поверхні рідини при її проходженні в газову фазу.

Цей процес заснований на застосуванні енергії до суміші рідин, яка нагрівається до температури кипіння екстрагованої рідини (зазвичай води), після чого можна відокремити цей компонент від суміші..

Після того, як цей компонент вийде з суміші, він зменшиться внаслідок ефекту, що називається випарним охолодженням.

Опади

Опади спрямовані на утворення твердого речовини в розчині; насправді, коли тверді частинки утворюються в рідкому розчині, їх називають "осадом".

Опадання може бути здійснено шляхом додавання осаджувачів до зразка, які сприяють утворенню осаду на дні розчину. В інший час це відбувається як побічний ефект хімічної реакції між двома сполуками.

У випадку твердих речовин відбувається термічне старіння металів, що є обробкою, що викликає осадження метастабільних фаз всередині сплаву. Вони являють собою домішки, які зміцнюють матеріал і запобігають дефектам його кристалічної мережі.

Цей процес використовується в основному у виробництві пігментів, у видаленні солі з води, при обробці води та в деяких неорганічних якісних аналізах..

Перекристалізація

Перекристалізація - це технологія хімічного очищення, яка дозволяє витягувати небажаний компонент (який розчиняється в невеликій кількості) бажаного речовини, зазвичай рідкого розчину..

Ця методика полягає в розчиненні розглянутої суміші в розчиннику, який генерує насичений розчин. Даному розчину дають охолонути, після чого розчинність сполук в розчині зменшиться.

Нарешті, бажане з'єднання буде утворювати тверді кристали, залишаючи за собою домішки в розчині і можуть бути екстраговані для подальшого використання.

Чистота кристалічного осаду може бути збільшена шляхом пропускання цієї речовини через процес знову і знову, видаляючи все більше і більше домішок і збільшуючи концентрацію кристалів бажаного з'єднання \ t.

Методи поділу гетерогенних сумішей

Сушіння

Цей процес включає передачу маси для видалення води або іншого розчинника з твердого або рідкого, і являє собою загальний процес у промисловості перед зберіганням продуктів для транспортування або продажу.

Це відбувається в основному з використанням джерела тепла і повітряного потоку або руху вологого твердого тіла для ефективного відділення рідини від нього.

Існує кілька способів сушіння, серед яких:

- Сушка шляхом непрямого контакту, що робиться, наприклад, через гарячі стінки.

- Пряма сушка, повітря і конвекція.

- Діелектрична сушка, в якій використовується радіочастота або мікрохвиля.

- Лиофильная сушка, яка призводить до сублімації розчинника з замороженої твердої фази.

- Надкритична сушка, яка використовує перегріту пару, щоб кип'ятити воду посередині.

Сушка проводиться не тільки шляхом нанесення тепла, оскільки вона також може відбуватися шляхом проходу гарячого повітря або природним шляхом масообміну.

Цей останній приклад пояснює, чому вологі предмети висихають на сонці, не доводячи їх до температури кипіння води.

Видобуток

Екстракція являє собою процес, який складається з поділу речовини з даної фази на іншу, будучи здатним бути твердим твердим або рідко-рідинним типом.

Вона заснована на властивості змішуваності та / або відносної розчинності, використовуючи три речовини, які виготовляються для взаємодії в процесі: розчинена речовина, середовище, в якій знаходиться розчинена речовина (зазвичай вода) і органічний розчинник.

Для здійснення найпоширенішого виду екстракції, екстракції рідина-рідина, є водний розчин, який бажано розділити, для чого використовується органічний розчинник, який уловлює розчинене з'єднання у воді і захоплює, розчиняє його в цій новій речовині і залишає бідну воду в розчиненому речовині в кінці процесу.

У разі твердо-твердої екстракції, це зазвичай здійснюється на основі полярності аналіту, пропускаючи полярний розчинник, який захоплює найбільш полярний розчин і видаляє його з неполярного, таким чином розділяючи суміш ефективно..

Фільтрація

Представляє собою простий процес відділення твердих речовин від рідин або газів. Фільтрація являє собою набір механічних, фізичних або біологічних операцій, які додають фільтруючу середу між твердим речовиною і рідиною.

Це дозволяє створити простір, через який може проходити тільки рідина (яка тепер буде називатися фільтрацією), тоді як тверді речовини будуть захоплені в середовищі, яке буде використовуватися або відкидатися, відповідно до того, що хочуть аналітики..

Фільтрація є фізичною операцією і може використовуватися безліччю способів: використовуються поверхневі фільтри, які є твердими екранами, які захоплюють тверді частинки з допомогою або без допомоги фільтрувального паперу; або глибинний фільтр, який являє собою шар гранульованого матеріалу, який утримує частинки, поки рідина або газ проходить через нього.

Перевагою поверхневого фільтра є те, що він дозволяє збирати тверді відходи, але глибинний фільтр менш схильний до засмічення через більшу площу поверхні, де захоплюються відходи..

Список літератури

1. Вікіпедія. (s.f.). Процес поділу. Отримано з wikipedia.org
2. ThoughtCo. (s.f.). Різниця між гетерогенними і гомогенними сумішами. Отримано з thoughtco.com
3. BBC (s.f.). Розділяючі суміші. Отримано з bbc.co.uk
4. Люмен (s.f.). Методи розділення сумішей. Отримано з courses.lumenlearning.com
5. КПК (s.f.). Властивості гетерогенних сумішей і гомогенних сумішей. Отримано з fl-pda.org