Metody i charakterystyka rozdziału mieszaniny

Metody separacji mieszanki Są to procedury, które pozwalają na uzyskanie jednego lub więcej składników mieszaniny bez modyfikowania jej właściwości chemicznych. Dlatego mówi się, że opierają się one na technikach czysto fizycznych, obce reakcjach chemicznych lub stosowanie substancji żrących.

Metody te są częścią naszych codziennych, albo w pracy w terenie otwartej, lub w przestrzeni kuchennej lub w firmie. Zastosowują się w celu oczyszczenia lub podniesienia jakości produktu. Na przykład filtry kawy w celu odzyskania cennego płynu bez zakłócania zmielonych ziaren w podniebieniu.

Casting kawy jest najczęściej stosowaną metodą separacji podczas przygotowywania kawy rzemieślniczej. Źródło: Pexels.

W takim przypadku jest to mieszanka ciekła, w której płyn jest kawą, a stałe zmielone ziarna. Z kolei sama kawa jest kolejną mieszanką: produkt rozwiązania ekstrakcji, który jest jednorodny.

Zatem istnieją heterogeniczne i jednorodne mieszanki. Każdy z nich ma własne metody separacji, zdolne do izolowania odpowiednich komponentów. Jak się rozpoznać? Dla obecności więcej niż jednej fazy materiałowej. Oznacza to, że muszą istnieć dwa doskonale różniczące elementy na nagie oko.

Kawa serwowana jest jednorodną mieszanką, ponieważ tam, gdzie jej wygląd jest na nią, jest płynem. Zamiast tego szkło z wodą i nasionami lniane to mieszanka heterogeniczna: ciekła woda jest fazą materiałową, podczas gdy nasiona odpowiadają innym.

Ogólnie rzecz biorąc, metody rozdziału heterogenicznych mieszanin wymagają bardziej mechanicznej pracy. Tymczasem w przypadku homogenicznych mieszanin potrzebują pomocy temperaturowej. Na przykład parowanie jest najczęściej stosowaną metodą do oddzielenia substancji rozpuszczalnikowej w roztworach.

[TOC]

Główne metody rozdziału mieszanin

- Filtrowanie

Filtracja jest metodą separacji stosowaną do oddzielania, w zasadzie, mieszanin ciekłokrotnych. Potrzebujesz pomocy bariery lub filtra, która umożliwia przejście cieczy, ale zachowuje się w tkance stałej, która nie może przekroczyć drobnych pory filtra.

Zwykle w filtracji jest grawitacja i w zależności od wielkości cząstek stałych, może to być powolny lub szybki proces.

Słowo „filtracja” jest również używane podczas mówienia o powietrzu. Na przykład powietrze zanieczyszczone bakteriami jest gazową i jednorodną mieszanką. Jeśli powietrze zostanie przekazane przez filtry, które wychwytują bakterie, mówi się, że powietrze wyciekło. W ten sposób jest pewny, że jest czysty i sterylny.

Może ci służyć: kwas nadchlorowy: wzór, charakterystyka i zastosowania

Przefiltrowana woda jest uzyskiwana dzięki faktowi, że jej zanieczyszczenia i osady są zachowywane przez specjalne filtry.

W laboratoriach jest to miejsce, w którym najbardziej obserwuje się stosowanie tej metody. Prawie zawsze po uzyskaniu osadu lub kryształów, przystępują do ich natychmiastowego filtrowania, aby pozbyć się cieczy i zachować ciało stałe.

- Dekantacja

Proces dekantacji w celu oddzielenia heterogenicznej mieszaniny stałej cieczy

Dekantacja utrzymuje pewne podobieństwo do filtracji. Służy również do oddzielenia mieszanin ciekłokrotowych, z różnicą, że nie potrzebujesz żadnego filtra, papieru, sita, siatki itp., które zapobiegają przejściu stałego. Aby to było możliwe, musi istnieć mocna sedymentacja; Oznacza to, że osad musi podlegać wewnętrznym ścianom pojemnika.

Na przykład stosuje się dekantacja, jeśli chcesz oddzielić mieszaninę wody z piaskiem lub osadami. Jak? Pokłanianie szkła innym pojemnikowi, aby woda, przez działanie grawitacji, spadła bez przeciągania piasku lub osadów.

Kolejną różnicą, jaką ma dekantacja filtracji, jest zastosowanie dekantacji, aby oddzielić również mieszaniny ciecz-ciecz. Odbywają się one tylko wtedy, gdy dwie płyny są niemieszalne, tworząc dwie rozpoznawalne fazy. Mieszaniny olejowej wody lub wody benzynowej są przykładami tego rodzaju mieszanin.

Dekantacja przez zabawę

Ponownie, Gravity wykonuje swoją pracę, ale poprzez użycie lejka dekantacyjnego, który pozwala jednemu z płynów decydować lub odrzucić poniżej.

- Sublimacja

W sublimacji nastąpi zmiana ze stanu z ciała stałego na ciecz

Sublimacja jest specjalną metodą separacji stosowaną do oddzielenia dwóch ciał stałych od heterogenicznej mieszaniny. Zasadniczo potrzebuje przynajmniej jednej z substancji stałych, aby mieć bardzo wysokie ciśnienie pary, aby po ogrzewaniu i stosowanie pustego odparowuje lub wysublimuje się, pozostawiając mieszaninę za sobą.

Klasycznym przykładem sublimacji jest oddzielenie mieszanki jodu-sandu. Jod, ponieważ jest niestabilną stałą, sublimuje się jako fioletowe opary, które opuszczają piasek. Jednak sublimację można również zastosować w celu oddzielenia mieszanki suchej bohatera, ponieważ suchy lód (stały dwutlenek węgla) jest znacznie bardziej lotny niż normalny lód (woda krystalizowana).

Kawałek suchego lodu wpada do pojemnika na wodę.

Podobnie sublimację można użyć do oczyszczania próbek za pomocą pachnących ciał stałych, takich jak Camphor i inne.

- Odparowanie

Parowanie jest prawdopodobnie jedną z wolniejszych metod separacji. Zasadniczo, w zasadzie, rozpuszczalnik z substancji rozpuszczonej jest używany do oddzielania, co kończy jednorodne pojawienie się roztworu.

Może ci służyć: Aliquot (chemia)

Klasycznym przykładem jest parowanie wody cukrowej w celu uzyskania kryształów cukru. Aby przyspieszyć proces, wytwarzane jest ciepło płomienia, które ogrzewa roztwór, aż woda lub rozpuszczalnik nie zagotuje.

Woda odparowująca w produkcji soli

Parowanie służy również do uzyskania soli wody morskiej lub do wysuszenia niektórych galaretek -stolidów. Ponadto powolne i przedłużone odparowanie jest jednym z kroków, które umożliwiają doskonałą krystalizację.

- Prosta destylacja

Sprzęt do destylacji

W przeciwieństwie do dekantacji, która umożliwia jedynie rozdzielenie mieszanin ciekłobójczych, destylacja umożliwia oddzielenie jednorodnych mieszanin płynnych, które są tworzone przez jeden lub więcej komponentów cieczy. Opiera się na różnicy w temperaturze wrzenia komponentów mieszanki.

Na przykład woda gotuje się około 100 ° C, podczas gdy aceton w temperaturze 56 ° C. Następnie mieszaninę wodną-acetonową można destylować, aby uzyskać ekstrakt z acetonu.

W ten sam sposób, w jaki zdarza się to z mieszaniną etanolu-wód, aby uzyskać bardziej skoncentrowane roztwory etanolu.

- Frakcjonowa destylacja

Fracted Equipment

Frakcjonalna destylacja jest bardziej wyrafinowaną destylacją w tym sensie, że pozwala oddzielić komponenty, których temperatury wrzenia nie są bardzo różne. Ponieważ zwykle jest więcej niż jeden komponent, każdy ekstrakt nazywa się ułamkiem. Zatem uzyskuje się kilka frakcji o różnych właściwościach.

Frakcjonalna destylacja ropy naftowej jest najlepszym przykładem zastosowania tej metody. Z oleju występuje kilka frakcji, z których takie produkty, takie jak gaz ziemny, benzyna, keroseen, aceton, olej napędowy, są z kolei uzyskiwane.

- Chromatografia

Oddzielenie barwnika spożywczego za pomocą cienkiej konatografii warstwowej

Chromatografia to metoda separacji, która również oszczędza pewne podobieństwo z filtracją. Jest znacznie bardziej wyrafinowany, selektywny i mniej nadmierny w odniesieniu do objętości mieszaniny podlegającej separacji. Ta mieszanina może być ciekła (chromatografia cieczowa) lub gaz (chromatografia gazowa).

Zamiast używać filtra, chromatografia potrzebuje tak zwanej fazy stacjonarnej. W papierowej chromatografii, przy użyciu markerów, papier działa jako faza stacjonarna, dlatego mieszanina porusza się jako składniki (barwniki).

Naukowiec, umieszczając rurkę testową z chromatografią gazową

Faza stacjonarna par excellence to kolumna z wypełnieniem, które zachowuje komponenty w zależności od interakcji lub powinowactwa. Zatem chromatografia może oddzielić jony od różnych obciążeń, cząsteczek różnych polarności lub rozmiarów itp.

Może ci służyć: proces chemiczny: zasady, typy, przykłady

Chromatografia jest niezbędna do analizy złożonych mieszanin, oceny działania leku, wykrywania określonych związków chemicznych, między innymi przykładami jej zastosowania.

- Wirowanie

Aktywny odśrodek

Wirowanie staje się „wymuszoną sedymentacją”. Wynika to z faktu, że dzięki przyspieszeniu dośrodkowym zawieszone cząstki stałe są wiążące się z definiowaniem fazy. W ten sposób możesz następnie usunąć supernatant lub wziąć podwielokrotność, aby przeprowadzić analizę.

Odwirowanie jest szeroko stosowane w oddzieleniu osocza od komórek krwi. Służy również do oddzielenia tłuszczu butynowego od mleka lub przyspieszenie sedymentacji niektórych osadów.

Wraz z chromatografią wirowanie jest jedną z najbardziej wyrafinowanych metod separacji mieszanin.

- Separacja magnetyczna

Ilustracja separacji magnetycznej

Jak sama nazwa wskazuje, wykorzystuje zjawisko magnetyzmu, aby osiągnąć oddzielenie składników różnych rodzajów heterogenicznych mieszanin.

Przykładem może być mieszanka folii żelaza i sproszkowanego wapienia. Ręcznie moglibyśmy rozdzielić małe kawałki, ale zajęłoby to dużo czasu i cierpliwości. Zamiast tego stosuje się potężny magnes, który przyciąga pliki żelazne i pozostawia wapienne kurz.

Podobne mieszanki to mieszanki żelaza, żelaza lub lodu żelaza. Inne metale, takie jak nikiel, kobalt, wyświetlacz i gadolinio, są również przyciągane do magnesów.

Kolejny przykład separacji magnetycznej występuje w niektórych zrzutach śmieci, w których złom jest przetwarzany, a magnesy oddzielają metalowe obiekty; takie jak orzechy, patyki golfowe, klucze itp.

Ze wszystkich metod separacji jest to być może najmniej stosowane w laboratorium lub w życiu codziennym. Jest ograniczony bardziej niż wszystko do procesów przemysłowych.

Interesujące tematy

Metody rozdziału jednorodnych mieszanin.

Metody rozdziału heterogenicznych mieszanin.

Mieszanki: komponenty i typy.

Mieszanki jednorodne.

Heterogeniczne mieszanki.

Bibliografia

1. Whitten, Davis, Peck i Stanley. (2008). Chemia. (8 wyd.). Cengage Learning.
2. Wikipedia. (2020). Proces separacji. Źródło: w:.Wikipedia.org
3. Amrit.Olabs.Edu.W. (2012). Oddzielenie mieszanin przy użyciu różnych technik. Odzyskany z: amrit.Olabs.Edu.W
4. Byju's. (S.F.). Metody separacji. Odzyskane z: Byjus.com
5. Uniwersytet w Minnesocie. (2020). Oddzielenie piasku, żelaza i soli. Odzyskane z: chem.Umn.Edu
6. María Estela Raffino. (9 marca 2020). Metody separacji mieszanki. Pojęcie.z. Odzyskane z: koncepcja.z
7. Chelsea Schuyler. (2020). Chromatografia, destylion i filtrion: Metody oddzielania mieszanin. Badanie. Odzyskane z: Study.com