Metodi chimici e fisici di separazione delle miscele

Sai quali sono i modi per separare le miscele? Non affrettarti a una risposta negativa. Ne usi molti nelle tue attività quotidiane.

Sostanza pura: cos'è?

Atomi, molecole, sostanze e miscele sono concetti chimici di base. Cosa significano? Nella tabella di DI Mendeleev 118 elementi chimici. Questi sono vari tipi di particelle elementari - atomi. Differiscono in massa.

Connettendosi l'un l'altro, gli atomi formano molecole o sostanze. Questi ultimi, collegati tra loro, formano miscele. Le sostanze pure hanno una composizione e proprietà costanti. Queste sono strutture omogenee. Ma possono essere suddivisi in componenti attraverso reazioni chimiche.

Gli scienziati dicono che le sostanze pure in natura non esistono praticamente. C'è una quantità insignificante di impurità in ciascuna di esse. Questo perché la maggior parte delle sostanze sono attive. Persino i metalli immersi nell'acqua si dissolvono al livello degli ioni.

La composizione di sostanze pure è sempre costante. Cambiarlo è semplicemente impossibile. Quindi, se in una molecola anidride carbonica aumentare la quantità di carbonio o ossigeno, sarà una sostanza completamente diversa. E nella miscela, è possibile aumentare o diminuire il numero di componenti. Questo cambierà la sua composizione, ma non il fatto dell'esistenza.

Che cosa è una miscela

La combinazione di più sostanze è chiamata una miscela. Possono essere di due tipi. Se i singoli componenti della miscela sono indistinguibili, è chiamato omogeneo o omogeneo. C'è un altro nome che viene usato più spesso nella vita di tutti i giorni: la soluzione. I componenti di tale miscela non possono essere separati da metodi fisici. Ad esempio, è impossibile estrarre meccanicamente i cristalli che vengono sciolti in essa dalla salamoia. In natura, non ci sono solo soluzioni liquide. Quindi, l'aria è una miscela omogenea gassosa e la lega dei metalli è solida.

In miscele eterogenee o eterogenee, le singole particelle sono distinguibili ad occhio nudo. Si differenziano tra loro per composizione e proprietà. Ciò significa che puoi separarli l'uno dall'altro in modo puramente meccanico. Cenerentola si adattò bene a questo compito, che la cattiva matrigna costrinse a separare i fagioli dai piselli.

Chimica: metodi per separare le miscele

Nella vita quotidiana e nella natura c'è un'enorme quantità di miscele. Come scegliere il modo giusto per separarli? Deve essere basato sulle proprietà fisiche dei singoli componenti. Se le sostanze hanno differenti punti di ebollizione, l'evaporazione con successiva cristallizzazione e distillazione sarà efficace. Tali metodi sono usati per separare soluzioni omogenee. Per la separazione di miscele eterogenee utilizzare la differenza nelle altre proprietà dei loro componenti: densità, bagnabilità, solubilità, dimensioni, magnetismo, ecc.

Metodi fisici di separazione delle miscele

Quando si separano i componenti della miscela, la composizione delle sostanze stesse non cambia. Pertanto, è impossibile indicare i metodi di separazione delle miscele per processo chimico Quindi, sistemando, filtrando e applicando un magnete, è possibile separare i singoli componenti meccanicamente. In laboratorio vengono utilizzati vari strumenti: imbuto separatore, carta da filtro, strisce magnetiche. Questi sono metodi per separare miscele eterogenee.

screening

Questo metodo è forse il più semplice. Ogni casalinga ha familiarità con lui. Si basa sulla differenza di dimensioni dei componenti solidi della miscela. Il vaglio viene utilizzato nella vita di tutti i giorni quando si separa la farina da impurità, larve di insetti e vari contaminanti. Nella produzione agricola, i chicchi di cereali vengono quindi ripuliti dai detriti estranei. I costruttori setacciano una miscela di sabbia e ghiaia.

sedimentazione

Questo metodo di separazione delle miscele viene utilizzato per componenti con densità diverse. Se la sabbia entra nell'acqua, la soluzione risultante deve essere miscelata bene e lasciata per qualche tempo. Lo stesso può essere fatto con una miscela di acqua e olio vegetale o olio. La sabbia si depositerà sul fondo. Ma l'olio, al contrario, sarà raccolto dall'alto. Questo metodo è osservato nella vita quotidiana e nella natura. Ad esempio, la fuliggine si deposita fuori dal fumo, separa le gocce di rugiada dalla nebbia. E se lasci il latte fatto in casa per la notte, al mattino puoi raccogliere la crema.

filtraggio

Gli amanti del tè usano questo metodo ogni giorno. Stiamo parlando di filtraggio - un metodo di separazione delle miscele, basato sulla diversa solubilità dei componenti. Immagina che polvere di ferro e sale cadessero nell'acqua. Grandi particelle insolubili rimarranno sul filtro. E il sale dissolto lo attraverserà. Il principio di questo metodo è alla base del funzionamento degli aspirapolvere, dell'azione delle maschere respiratorie e delle medicazioni in garza.

Azione magnetica

Suggerire un metodo per separare le miscele di polveri di zolfo e ferro. naturalmente, questa azione un magnete. Tutti i metalli sono capaci di questo? Niente affatto. In base al grado di suscettibilità, si distinguono tre gruppi di sostanze. Ad esempio, oro, rame e zinco non si attaccheranno a un magnete. Appartengono al gruppo di diamagnetico. Le percezioni deboli sono magnesio, platino e alluminio. Ma se la miscela include ferromagneti, allora questo metodo sarà il più efficace. Questi includono, ad esempio, ferro, cobalto, nichel, terbio, olmio e tulio.

evaporazione

Quale metodo di separazione delle miscele è adatto alla soluzione omogenea dell'acqua? Questa è evaporazione. Se hai solo acqua salata e hai bisogno di acqua pulita, non dovresti arrabbiarti immediatamente. È necessario riscaldare la miscela fino al punto di ebollizione. Di conseguenza, l'acqua evapora. E sul fondo dei piatti saranno visibili cristalli di soluto. Per raccogliere l'acqua, deve essere condensata - trasferimento da uno stato gassoso a un liquido. Per fare ciò, le coppie si raffreddano, toccano la superficie con una temperatura più bassa e fluiscono nel contenitore preparato.

cristallizzazione

Nella scienza, questo termine è considerato in un senso più ampio. Questo non è solo un metodo per ottenere sostanze pure. Per loro natura, i cristalli sono iceberg, minerali, ossa e smalto dei denti.

La loro crescita avviene in presenza delle stesse condizioni. I cristalli si formano come risultato del raffreddamento dei liquidi o della saturazione del vapore, e in seguito la temperatura non dovrebbe cambiare. Quindi, in primo luogo, si raggiungono alcune condizioni limite. Come risultato, sorge un centro di cristallizzazione, attorno al quale si riuniscono gli atomi di un liquido, fusione, gas o vetro.

distillazione

Sicuramente hai sentito parlare dell'acqua, che si chiama distillata. Questo liquido purificato è necessario per la produzione di medicinali, ricerche di laboratorio, sistemi di raffreddamento. E portalo in dispositivi speciali. Si chiamano distillatori.

La distillazione è un metodo per separare le miscele di sostanze con diversi punti di ebollizione. Tradotto dalla lingua latina, il termine significa "gocciolare". Utilizzando questo metodo, ad esempio, è possibile isolare alcol e acqua da una soluzione. La prima sostanza inizierà a bollire ad una temperatura di +78 ^o C. I vapori dell'alcool si condenseranno ulteriormente. L'acqua rimarrà in forma liquida.

In modo simile, i prodotti petroliferi sono ottenuti dal petrolio: benzina, cherosene, gasolio. Questo processo non è una reazione chimica. L'olio è diviso in frazioni separate, ognuna delle quali ha il suo punto di ebollizione. Questo succede in diverse fasi. In primo luogo, la separazione primaria del petrolio. Viene pulito dal gas associato, dalle impurità meccaniche e dal vapore acqueo. Nella fase successiva, il prodotto risultante viene collocato in una colonna di distillazione e inizia a riscaldarsi. Questo è l'atmosfera distillazione di petrolio. A una temperatura inferiore a 62 gradi, il gas residuo fuoriesce. Riscaldare la miscela a 180 gradi, ottenere frazioni di benzina, fino a 240 - kerosene, fino a 350 - gasolio. Residuo termico raffinazione del petrolio è l'olio combustibile, che viene usato come lubrificante.

cromatografia

Questo metodo è chiamato con il nome dello scienziato che lo ha usato per la prima volta. Il suo nome era Mikhail Semenovich Colour. Inizialmente, il metodo è stato utilizzato per separare i pigmenti delle piante. E letteralmente la cromatografia è tradotta dal greco come "Scrivo col colore". Abbiamo messo la carta da filtro in una miscela di acqua e inchiostro. Il primo inizierà immediatamente ad essere assorbito. Ciò è dovuto al diverso grado di proprietà di adsorbimento. Inoltre tiene conto della diffusione e del grado di solubilità.

adsorbimento

Alcune sostanze hanno la capacità di attrarre molecole di altro tipo. Ad esempio, prendiamo carbone attivo per avvelenamento per sbarazzarsi di tossine. Per questo processo è necessaria un'interfaccia tra le due fasi.

Questo metodo è utilizzato nell'industria chimica nella separazione del benzene dalle miscele gassose, dalla purificazione dei prodotti petroliferi liquidi, dalla loro depurazione dalle impurità.

Quindi, nel nostro articolo abbiamo discusso i principali modi di separazione delle miscele. L'uomo li usa sia nella vita di tutti i giorni che su scala industriale. La scelta del metodo dipende dal tipo di miscela. Un fattore importante sono le caratteristiche delle proprietà fisiche dei suoi componenti. Per la separazione di soluzioni in cui le singole parti sono visivamente indistinguibili, vengono utilizzati metodi di evaporazione, cristallizzazione, cromatografia e distillazione. Se è possibile determinare singoli componenti, tali miscele vengono chiamate non uniformi. Per la loro separazione, vengono usati metodi di sedimentazione, filtraggio e azione con un magnete.