9 IZPLATĪTĀKĀS MAISĪJUMU ATDALĪŠANAS METODES - ĶĪMIJA - 2026

Maisījuma atdalīšanas paņēmienu izvēle balstās uz maisījuma veidu un maisījuma sastāvdaļu ķīmisko īpašību atšķirībām (Amrita University & CDAC Mumbai, SF).

Lielākā daļa materiālu mūsu vidē ir divu vai vairāku komponentu maisījumi. Maisījumi ir viendabīgi vai neviendabīgi. Viendabīgi maisījumi ir vienveidīgi, gluži pretēji - neviendabīgi maisījumi nav.

Gaiss ir viendabīgs maisījums, un eļļa ūdenī ir neviendabīgs maisījums. Viendabīgus un neviendabīgus maisījumus var sadalīt savos komponentos ar dažādām fizikālām metodēm.

Veicot ķīmisku reakciju, ir svarīgi izolēt ieinteresēto (-ās) sastāvdaļu (-as) no visiem pārējiem materiāliem, lai tos varētu raksturot sīkāk.

Bioķīmisko sistēmu pētījumiem, vides analīzei, farmācijas pētījumiem, šīm un daudzām citām pētījumu jomām ir vajadzīgas uzticamas atdalīšanas metodes (Separating Mixtures, SF).

Maisījumi ir dažādos veidos un fāzēs. Lielāko daļu no tām var atdalīt, un atdalīšanas metodes veids ir atkarīgs no tā, kāda veida maisījums tas ir.

Parastās maisījumu atdalīšanas metodes

Filtrēšana

Filtrēšana ir metode, ko tīras vielas atdala maisījumos, kas sastāv no daļiņām, no kurām dažas ir pietiekami lielas, lai notvertu ar porainu materiālu.

Daļiņu lielums var ievērojami atšķirties, ņemot vērā maisījuma veidu. Piemēram, straumes ūdens ir maisījums, kas satur dabiskus bioloģiskos organismus, piemēram, baktērijas, vīrusus un vienšūņus.

Daži ūdens filtri var filtrēt baktērijas, kuru garums ir aptuveni 1 mikrons. Citiem maisījumiem, piemēram, augsnei, ir samērā lieli daļiņu izmēri, kurus var filtrēt caur kaut ko līdzīgu kafijas filtram.

Dekantēšana

Šo metodi var izmantot, ja ir atdalāmi divu šķidrumu blīvumi, kas nav savstarpēji nesajaucami.

Atdalīšanas piltuve palīdz atsevišķi savākt piekabes šķidrumus. Cietvielu gadījumā gaišāku cietvielu var atdalīt, dekantējot to ūdens vidē, ja abas cietās vielas nav šķīstošas. Pūšot gaisu, atdalīšanu var veikt arī ar ļoti viegliem un smagiem cietiem maisījumiem.

Sublimācija

Dažu vielu fiziska īpašība ir pāriet tieši no cietā stāvokļa līdz gāzveida stāvoklim, neizveidojoties šķidram stāvoklim.

Ne visām vielām ir šī īpašība. Ja viena maisījuma sastāvdaļa ir sublimēta, šo īpašību var izmantot, lai to atdalītu no citiem maisījuma komponentiem.

Jods (I ₂ ), naftalīns (C ₁₀ H ₈ , naftalīna bumbiņas), amonija hlorīds (NH ₄ Cl) un sausais ledus ( cietais CO ₂ ) ir dažas vielas, kas sublimējas (FIZIKĀLĀS atdalīšanas metodes, SF ).

Iztvaikošana

Iztvaikošana ir paņēmiens, ko izmanto, lai atdalītu viendabīgus maisījumus, kuros ir viena vai vairākas izšķīdušas cietās vielas.

Ar šo metodi šķidrie komponenti tiek izvadīti no cietajiem komponentiem. Parasti process sastāv no maisījuma sildīšanas, līdz vairs nepaliek šķidrums.

Pirms šīs metodes izmantošanas maisījumā jābūt tikai vienam šķidram komponentam, ja vien nav svarīgi šķidrās sastāvdaļas izolēt.

Tas notiek tāpēc, ka laika gaitā visi šķidrie komponenti iztvaikos. Šī metode ir piemērota šķīstošās cietās vielas atdalīšanai no šķidruma.

Daudzviet pasaulē galda sāli iegūst, iztvaicējot jūras ūdeni. Siltums procesā nāk no saules (CK-12 fonds, SF).

Vienkārša destilācija

Vienkārša destilācija ir metode, ko izmanto maisījuma sastāvdaļu atdalīšanai, kas satur divus viegli sajaucamus šķidrumus, kuri vārās nesadaloties un kuriem ir pietiekama viršanas punktu starpība.

Destilācijas process ietver šķidruma uzsildīšanu līdz tā viršanas temperatūrai un tvaiku pārnešanu uz aparāta auksto daļu, pēc tam tvaikus kondensējot un kondensēto šķidrumu savācot traukā.

Šajā procesā, paaugstinoties šķidruma temperatūrai, palielinās šķidruma tvaika spiediens. Kad šķidruma tvaika spiediens un atmosfēras spiediens sasniedz vienādu līmeni, šķidrums mainās tvaika stāvoklī.

Tvaiki iziet pāri apkarsētajai aparāta daļai, līdz tie nonāk saskarē ar ūdenī atdzesēta kondensatora vēsu virsmu.

Kad tvaiks atdziest, tas kondensējas un iziet cauri kondensatoram un caur vakuuma adapteri tiek savākts uztvērējā.

Frakcionēta destilācija

Kad viršanas punktu starpība ir tuvu viena otrai un nav liela, tiek veikta detalizēta destilācija, ko sauc par frakcionētu destilāciju. To veic kolonnā, ko sauc par frakcionēšanas kolonnu.

Frakcionēšanas kolonna ļauj kondensēt dažādus šķīdinātājus dažādās temperatūrās un atdod maisījuma frakciju kolbā.

Naftas destilācija notiek daudzkomponentu frakcionēšanas kolonnā plašā temperatūru diapazonā.

Kušanas temperatūras atšķirības var izmantot tāpat kā viršanas temperatūru maisījumu atdalīšanā.

Veidojas aisbergi, kas ir sacietējuši saldūdenī un balstās uz sasalšanas punkta parādības nomākumu (Tutorvista.com, SF).

Hromatogrāfija

Hromatogrāfija ir analītiskās ķīmijas metožu grupa maisījumu atdalīšanai. Tas ietver parauga, maisījuma, kas satur analizējamo vielu, pārvietošanu “kustīgajā fāzē”, bieži šķīdinātāja plūsmā, caur “stacionāro fāzi”.

Stacionārā fāze kavē parauga komponentu pāreju. Kad komponenti caur sistēmu iziet ar dažādu ātrumu, tie tiek atdalīti laikā, piemēram, skrējēji maratonā.

Ideālā gadījumā katram komponentam ir raksturīgs laiks, lai izietu cauri sistēmai. Tas ir pazīstams kā "aiztures laiks".

Hromatogrāfā tiek ņemts ķīmisks maisījums, ko pārvadā šķidrums vai gāze, un sadalot to komponentos, izšķīdušo vielu diferenciālā sadalījuma rezultātā, kad tie plūst ap stacionāru cietu vai šķidru fāzi vai virs tās.

Dažādas sarežģītu maisījumu atdalīšanas metodes ir balstītas uz vielu diferenciālo afinitāti attiecībā uz gāzveida vai šķidru mobilo barotni un stacionāru adsorbentu, caur kuru tās iziet. Piemēram, papīrs, želatīns vai magnija silikāta gēls (Separation Techniques, SF).

Centrifugēšana

Centrifugējot, šķidrums tiek savērpts tik ātri, ka daļiņas atdalās. Blīvuma atšķirības liek smagākām daļiņām nogrimt apakšā, un vieglākas daļiņas uzkrājas augšpusē.

Ārsti atdala asins paraugus analīzei (pētījumam), izmantojot centrifūgu (Kindersley, 2007).

Magnētiskā atdalīšana

Ar šo atdalīšanas paņēmienu elektrolītus un neelektrolītus, magnētiskās un nemagnētiskās vielas var atdalīt, izmantojot elektrisko lauku vai magnētisko lauku.

Atsauces

1. Amritas universitāte un CDAC Mumbaja. (SF). Maisījumu atdalīšana, izmantojot dažādas tehnikas. Pārņemts no amrita.olabs.edu amrita.olabs.edu.in
2. Fonds CK-12 (SF). Maisījumu atdalīšanas metodes. Paņemts no ck12.org ck12.org
3. Kinderslijs, D. (2007). Maisījumu atdalīšana. Ņemts no factmonster factmonster.com
4. FIZISKĀS ATSEVIŠĶAS TEHNIKA. (SF). Paņemts no ccri.edu ccri.edu
5. Maisījumu atdalīšana. (SF). Pārņemts no eschooltoday eschooltoday.com
6. Atdalīšanas paņēmieni. (SF). Ņemts no kentchemistry kentchemistry.com