Homogēnu un heterogēnu maisījumu atdalīšanas metodes

Ziniet atdalīšanas metodes viendabīgi un neviendabīgi maisījumi Rūpniecībā, laboratorijās vai pat mājās var būt nepieciešams izmantot vienu vai vairākus komponentus, kas veido šos maisījumus. Lai varētu atdalīt maisījumus, ir vajadzīgs viens vai vairāki procesi, ar kuru palīdzību tos var nogādāt oriģinālos komponentos.

Piemērotas metodes maisījuma sastāvdaļu atdalīšanai pilnībā būs atkarīgas no tā fāzes, kurā tas atrodas (ar lielāku uzsvaru uz šo detaļu, ja maisījums ir viendabīgs), homogēnuma pakāpi, kas tai piemīt, un pat to savienojumu būtību, ar ko saskaras. veidlapu.

Dabā ir divu veidu maisījumi, kurus var veidot starp divām vai vairākām ķīmiskām vielām: viendabīgām, kurās sastāvdaļas ir vienmērīgi sadalītas; un heterogēnas, kurās maisījuma sastāvdaļas nav vienmērīgi sadalītas vai ir lokalizēti reģioni ar atšķirīgām īpašībām.

Lielākā atšķirība starp šiem maisījumiem ir tāda, ka, lai gan divi homogēna šķīduma paraugi būs vienādi komponentu koncentrācijā, divi neviendabīga parauga paraugi nebūs vienādi..

Daži sarežģīti procesi, piemēram, destilācija, frakcionēta sasalšana un iztvaikošana, ļauj mums izmantot efektīvākus līdzekļus nekā mehāniskie spēki, lai panāktu pilnīgu sastāvdaļu atdalīšanu to kušanas temperatūras, viršanas punkta un citu raksturīgo īpašību dēļ..

Indekss

• 1 Viendabīgu maisījumu atdalīšanas metodes
  • 1.1. Destilācija
  • 1.2. Hromatogrāfija
  • 1.3 Iztvaikošana
  • 1.4. Nokrišņi
  • 1.5. Rekristalizācija
• 2 heterogēnu maisījumu atdalīšanas metodes
  • 2.1 Žāvēšana
  • 2.2
  • 2.3 Filtrēšana
• 3 Atsauces

Homogēnu maisījumu atdalīšanas metodes

Atdalīšanas metodes, ko izmanto viendabīgiem maisījumiem, ir sarežģītākas nekā tās, ko izmanto, lai atdalītu neviendabīgos.

Tas notiek tāpēc, ka vienkārša mehāniskā spēka pielietošana nebūs pietiekama, lai atdalītu daļiņas, šķidrumus vai gāzes, kas saistītas ar citu šķidrumu vai gāzi, tāpēc jāņem vērā citas izmantojamās individuālās īpašības: šķīdība, polaritāte un viršanas punkti un sacietēšana. 

Destilācija

Destilācija ir šķidrumu attīrīšanas metode, kas balstīta uz šķidruma maisījuma sastāvdaļu atdalīšanu ar selektīvu vārīšanu un kondensāciju..

Destilāciju var veikt, lai panāktu pilnīgu sastāvdaļu atdalīšanu vai lai iegūtu daļēju atdalīšanu, kas palielina kāda vēlamā komponenta koncentrāciju.

Šī metode izmanto atšķirības starp maisījuma sastāvdaļām, lai sistēmas temperatūra būtu zemākā viršanas temperatūras diapazonā starp komponentiem, atdalot šo pirmo komponentu no maisījuma, un tā tālāk, līdz ir sasniegts vēlamais rezultāts..

Ir daudz veidu destilācija, tostarp vienkārša destilācija, frakcionēta, tvaika, vakuuma un citi.

Pēdējais tiek darīts, kad savienojumiem ir ļoti augsts viršanas punkts, tāpēc vēlams samazināt sistēmas spiedienu tā, lai šis punkts būtu vieglāk sasniedzams zemākās temperatūrās..

Hromatogrāfija

Hromatogrāfija ir metode, ko izmanto laboratorijās maisījuma atdalīšanai. Maisījums (vai "analīts") izšķīst šķidrumā, ko sauc par "kustīgo fāzi", kuras funkcija ir to pārvietot caur struktūru, kuras nosaukums ir "stacionārā fāze"..

Tā kā atsevišķie maisījuma savienojumi šajā stacionārajā fāzē pārvietojas dažādos ātrumos, šajā procesā maisījums tiek atdalīts ar sastāvdaļām, kas ļauj noteikt katras maisījuma sastāvdaļas proporciju (ja tas ir paredzēts) vai vienkārši attīrīt analītu.

Iegūto hromatogrammu izmanto, lai interpretētu atdalīšanas procesa rezultātus vai attīstību, ievērojot tajā attēlotos modeļus, lai atpazītu, kuras sastāvdaļas ir atdalītas un kādā proporcijā.

Šim procesam izmantotās iekārtas sauc par hromatogrāfu, un ir metodes gāzēs un šķidrumos, kas nozīmē, ka to var izdarīt kolonnās vai plakanā formā..

Iztvaikošana

Iztvaikošana ir iztvaikošanas tehnika, kas notiek šķidruma virsmā, kad tā nonāk gāzes fāzē.

Šis process ir balstīts uz enerģijas pielietošanu šķidrumu maisījumam, kas tiek uzsildīts līdz ekstrahējamā šķidruma viršanas temperatūrai (parasti ūdenim), pēc tam šo komponentu var atdalīt no maisījuma.

Pēc tam, kad šis komponents ir atbrīvots no maisījuma, tas samazinās temperatūras dēļ, ko sauc par iztvaikošanas dzesēšanu.

Nokrišņi

Nokrišņu mērķis ir veidot cietā viela šķīdumā; faktiski, kad šķidrā šķīdumā veidojas cietas daļiņas, tās sauc par "nogulsnēm"..

Nokrišņus var veikt, pievienojot paraugam nogulsnētājus, kas veicina nogulšņu veidošanos šķīduma apakšā. Citos gadījumos tas notiek kā blakusparādība, ko rada divu savienojumu ķīmiskā reakcija.

Attiecībā uz cietām vielām metālu termiskā novecošana ir apstrāde, kas izraisa metastabilo fāzu nogulsnēšanos sakausējumā. Tie ir piemaisījumi, kas sacietē materiālu un novērš defektus tās kristāliskajā tīklā.

Šo procesu galvenokārt izmanto pigmentu ražošanā, sāls noņemšanā no ūdens, ūdens apstrādē un dažās neorganiskās kvalitatīvās analīzēs..

Rekristalizācija

Rekristalizācija ir ķīmiskā attīrīšanas metode, kas ļauj iegūt nevēlamu sastāvdaļu (kas izšķīdināta nelielā daudzumā) vēlamo vielu, parasti šķidru šķīdumu..

Šī metode sastāv no attiecīgā maisījuma izšķīdināšanas šķīdinātājā, kas rada piesātinātu šķīdumu. Šim šķīdumam ļauj atdzist, pēc tam samazinās savienojumu šķīdība šķīdumā.

Visbeidzot, vēlamais savienojums veidos cietus kristālus, atstājot šķīdumā pie piemaisījumiem un tos var iegūt turpmākai izmantošanai.

Kristālisko nogulšņu tīrību var palielināt, novirzot šo vielu atkal un atkal, atdalot arvien vairāk piemaisījumu un palielinot vēlamā savienojuma kristālu koncentrāciju..

Heterogēnu maisījumu atdalīšanas metodes

Žāvēšana

Šis process ietver masas pārnesi, lai no cietā vai šķidruma izņemtu ūdeni vai citu šķīdinātāju, un tas ir kopīgs process nozarē pirms produktu uzglabāšanas transportēšanai vai pārdošanai.

Tas notiek galvenokārt, izmantojot siltuma avotu un gaisa plūsmu vai slapja cietā materiāla kustību, lai efektīvi atdalītu šķidrumu no tā.

Žāvēšanai ir vairākas metodes, tostarp:

- Žāvēšana ar netiešu kontaktu, kas tiek darīts, piemēram, caur karstām sienām.

- Tieša žāvēšana ar gaisu un konvekciju.

- Dielektriskā žāvēšana, kas izmanto radiofrekvenču vai mikroviļņu krāsni.

- Sasaldēšana, kas izraisa šķīdinātāja sublimāciju no sasaldētas cietas fāzes.

- Pārkritiska žāvēšana, kas izmanto pārkarsētu tvaiku, lai vārītu ūdeni vidū.

Žāvēšanu veic ne tikai, izmantojot karstumu, jo tas var notikt arī ar karstu gaisa cauruļvadiem vai, protams, ar masas pārnesi.

Šis pēdējais piemērs izskaidro, kāpēc mitri priekšmeti sauļojas saulē, nenododot tos ūdens viršanas temperatūrā.

Ekstrakcija

Ekstrakcija ir process, kas sastāv no vielas nošķiršanas no konkrētas fāzes uz otru, kas spēj būt cietā vai cietā vai šķidrā šķidruma veidā..

Tas balstās uz sajaucamības un / vai relatīvās šķīstības īpašībām, izmantojot trīs vielas, kas tiek veidotas, lai mijiedarbotos šajā procesā: šķīdinātājs, vide, kurā konstatēts šķīdinātājs (parasti ūdens) un organiskais šķīdinātājs..

Lai veiktu visizplatītāko ekstrakcijas veidu - šķidruma-šķidruma ekstrakciju, mums ir vēlams atdalīt ūdens šķīdumu, kuram tiek izmantots organiskais šķīdinātājs, kas uztver izšķīdušo savienojumu ūdenī un notver, izšķīdina to šajā jaunajā vielā un atstāj slikto ūdeni šķīdinātājā procesa beigās.

Cietās un cietās ekstrakcijas gadījumā to parasti veic, pamatojoties uz analīta polaritāti, šķērsojot polāro šķīdinātāju, kas uztver polāro šķīdumu, un noņem to no polāra, tādējādi efektīvi izdalot maisījumu..

Filtrēšana

Nozīmē vienkāršu cieto vielu atdalīšanas procesu no šķidrumiem vai gāzēm. Filtrēšana ir mehānisku, fizisku vai bioloģisku darbību kopums, kas starp filtru un šķidrumu pievieno filtru.

Tas ļauj izveidot telpu, caur kuru var izplūst tikai šķidrums (ko tagad dēvē par filtrēšanu), bet cietās vielas tiks iesprostotas vidē, kas jāizmanto vai jāizmet, saskaņā ar analītiķiem..

Filtrēšana ir fiziska darbība un to var izmantot daudzos veidos: tiek izmantoti virsmas filtri, kas ir cietie ekrāni, kas uztver cietās daļiņas ar vai bez filtra papīra; vai dziļuma filtrs, kas ir granulēta materiāla slānis, kas saglabā daļiņas, kamēr šķidrums vai gāze šķērso to.

Virsmas filtra priekšrocība ir tā, ka tas ļauj cietos atkritumus savākt neskartus, bet dziļuma filtrs ir mazāk pakļauts aizsērēšanai, jo lielāks virsmas laukums, kurā atkritumi tiek uztverti..

Atsauces

1. Vikipēdija. (s.f.). Atdalīšanas process. Izgūti no wikipedia.org
2. ThoughtCo. (s.f.). Starpība starp neviendabīgiem un viendabīgiem maisījumiem. Izgūti no
3. BBC (s.f.). Maisījumu atdalīšana. Izgūti no bbc.co.uk
4. Lūmena (s.f.). Maisījumu atdalīšanas metodes. Izgūti no courses.lumenlearning.com
5. PDA (s.f.). Heterogēnu maisījumu un homogēnu maisījumu īpašības. Izgūti no fl-pda.org