HETEROGĒNU MAISĪJUMU ATDALĪŠANAS METODES - ĶĪMIJA - 2025

Šīs metodes atdalīšanas heterogēns maisījums ir tie, kas cenšas, lai atdalītu katrs no tās sastāvdaļām vai posmiem bez nepieciešamības izmantot ķīmiskajā reakcijā. Parasti tās sastāv no mehāniskām metodēm, kurās tiek izmantotas šādu komponentu fizikālo īpašību atšķirības.

Augļu, siera, olīvu un šķiņķa maisījumiem piemīt dažādas fizikālās īpašības; tomēr pusdienotājs paļaujas uz šo sastāvdaļu garšām un krāsām, atdalot tās, izmantojot zobu bakstāmais. Citiem maisījumiem obligāti un loģiski būs nepieciešami selektīvāki kritēriji un principi, tos atdalot.

Heterogēnu maisījumu, kas sastāv no vairāk nekā viena komponenta, var atdalīt ar vairākiem posmiem vai metodēm. Avots: Gabriel Bolívar.

Pieņemsim, ka heterogēns maisījums ir iepriekš. No pirmā acu uzmetiena var redzēt, ka, lai arī tā ir viena un tā pati fāze (ģeometriskā un cietā), tai ir dažādu krāsu un formu komponenti. Pirmais siers, kas ir oranžā krāsā, ļauj zvaigznei iziet cauri tam, saglabājot pārējās figūras. Līdzīgi notiek ar otro sietu un tirkīza astoņstūru.

Sietus atdala, pamatojoties uz figūru formām un izmēriem. Tomēr citas metodes, pamatojoties uz citām sastāvdaļu fizikālajām īpašībām, var būt balstītas uz blīvumu, nepastāvību un molekulmasu, lai tās varētu atdalīt.

Galvenās neviendabīgo maisījumu atdalīšanas metodes

- magnētiskā atdalīšana

Ģeometriskā maisījuma piemērā tika uzklāts siets, kuram var izmantot arī sietiņu (piemēram, virtuvēs), sietu vai sietu. Ja visi skaitļi ir pārāk mazi, lai tos varētu noturēt caur sietu, jāizmanto cita atdalīšanas metode.

Pieņemot, ka oranžajai zvaigznei ir feromagnētiska īpašība, to var noņemt, izmantojot magnētu.

Šo magnētisko atdalīšanu skolās mācīja, sajaucot smiltis, sēru vai zāģu skaidas ar dzelzs skaidām. Maisījums ir vizuāli neviendabīgs: mikroshēmu tumši pelēcīgā krāsa kontrastē ar to apkārtni. Tuvojoties magnētam, dzelzs skaidas tomēr virzīsies uz to, līdz tās migrēs no smiltīm.

Tādā veidā tiek atdalīti divi sākotnējā maisījuma komponenti. Šis paņēmiens ir noderīgs tikai tad, ja viens no komponentiem ir feromagnētisks temperatūrā, kurā notiek atdalīšana.

- Sublimācija

Ja ģeometriskajā maisījumā ir diezgan smaržīga figūra vai ar ievērojami augstu tvaika spiedienu, to var sublimēt, izmantojot vakuumu un sildot. Tādā veidā, piemēram, "cietais un gaistošais" tirkīza astoņstūris sublimēsies; tas ir, tas pāries no cietas līdz tvaikam.

Visizplatītākie un reprezentatīvākie piemēri ir neviendabīgi maisījumi ar jodu. Lēni karsējot, daži no melni violetajiem kristāliem sublimēsies purpursarkanos tvaikos. Gan magnētiskā atdalīšana, gan sublimācija ir vismazāk izmantotās metodes. Šajā attēlā varat redzēt sublimācijas procesu (sausais ledus):

- dekantēšana

Nosēdināšanu var izmantot divu veidu neviendabīgiem maisījumiem. Avots: Gabriel Bolívar.

Ja ģeometriskā maisījuma piemērā daži skaitļi būtu palikuši fiksēti uz konteinera, tad tie, kuriem izdodas pārvietoties, tiktu atdalīti. Tas ir tas, ko sauc par dekantēšanu. Attēla augšējā daļā ir parādīti divi ūdens maisījumi: šķidrums-ciets (A) un cits šķidrums-šķidrums (B).

Šķidrs un ciets maisījums

A trauka apakšā mums ir cieta viela, stingri pielīmēta pie stikla virsmas (vārglāzes gadījumā). Ja tā adhēzija ir tāda, šķidrumu bez problēmām var ieliet vai dekantēt citā traukā. To pašu var izdarīt gadījumā, ja minētā cietā viela ir ļoti blīva, un uzmanīgi dekantēšana tiek veikta tādā pašā veidā.

Šķidrums-šķidrums maisījums

Tomēr B traukā melnais šķidrums, nesajaucams un blīvāks par ūdeni, pārvietojas, ja maisījums ir sagāzts; Tāpēc, ja mēs mēģināsim to dekantēt tāpat kā iepriekš, melnais šķidrums iztukšosies arī līdz ar ūdeni. Pēc tam šīs problēmas risināšanai tiek izmantota dalīšanas piltuve.

Šai piltuvei ir bumbiera, iegarenas augšdaļas vai aizmugures forma, un tajā ielej maisījumu B. Caur zemo šauro sprauslu melno šķidrumu dekantē, manipulējot ar krānu, lai tas lēnām pilētu. Pēc tam caur augšējo muti ūdeni atdala tā, lai tas nebūtu piesārņots ar melnā šķidruma atlikumiem.

- Filtrēšana

Ja šķidruma-cietā maisījuma nevar dekantēt, kā tas notiek lielākajā daļā laika un ikdienas laboratorijas darbos, tad izmanto filtrēšanu: visizplatītākā metode heterogēnu maisījumu atdalīšanai. Šī ir sijāšanas mitrā versija.

Atgriežoties pie iepriekšējās sadaļas A maisījuma, pieņemsim, ka melnajai cietajai vielai nav lielas afinitātes pret stiklu, tāpēc tā to neievēro, kā arī paliek suspendēta ar dažāda lieluma daļiņām. Neatkarīgi no tā, cik smagi jūs mēģināt dekantēt, daži no šī nepatīkamā cietā materiāla vienmēr nonāks uztveršanas traukā.

Tādējādi dekantēšanas vietā tiek veikta filtrēšana. Sietu apmaina pret filtrpapīru ar dažāda diametra porām. Ūdens izies cauri šim papīram, tajā pašā laikā saglabājot melno cietvielu.

Ja jūs plānojat strādāt ar cieto vielu vēlāk vai analizēt to, tad filtrēšana tiks veikta ar Buchner piltuvi un otruate, ar kuru uztveršanas konteinera iekšpusē tiks izveidots vakuums. Šādā veidā tiek uzlabota filtrēšanas veiktspēja, žāvējot (nevis kalcinējot) cietās vielas uz papīra. Šajā attēlā parādīts filtrēšanas process:

- Centrifugēšana

Centrifūga. Avots: Matt Janicki caur Flickr

Ir maisījumi, kas ir viendabīgi ar neapbruņotu aci, bet faktiski ir neviendabīgi. Cietās daļiņas ir tik mazas, ka gravitācija tās nevelk līdz apakšai, un arī filtrpapīrs tās nevar noturēt.

Šajos gadījumos izmanto centrifugēšanu, ar kuras palīdzību, pateicoties paātrinājumam, daļiņas izjūt spēku, kas spiež tās virzienā uz dibenu; tāpat kā tad, ja smagums būtu palielinājies vairākas reizes. Rezultāts ir tāds, ka tiek iegūts divfāžu maisījums (līdzīgs B), no kura var ņemt vai ar pipeti ņemt virsējo slāni (augšējo daļu).

Centrifugēšana notiek nepārtraukti, ja vēlaties atdalīt plazmu no asins paraugiem vai piena tauku satura.

Atsauces

1. Vaitens, Deiviss, Peks un Stenlijs. (2008). Ķīmija (8. izd.). CENGAGE mācīšanās.
2. Laba zinātne. (2019. gads). Maisījumu atdalīšana. Atgūts no: goodscience.com.au
3. Tiešsaistes laboratorija (2012). Maisījumu atdalīšana, izmantojot dažādas tehnikas. Atgūts no: amrita.olabs.edu.in
4. Wikipedia. (2019. gads). Atdalīšanas process. Atgūts no: en.wikipedia.org
5. Parnia Mohammadi un Roberto Dimaliwat. (2013). Maisījumu atdalīšana. Atgūts no: teachengineering.org
6. Susana Morales Bernal. (sf). 3. VIENĪBA: Tīras vielas un maisījumi. Atgūts no: classhistoria.com
7. Izglītības pakalpojumi Austrālijā. (2013). 7. gads, 1. vienība: sajaukšana un atdalīšana. Atgūts no: scienceweb.asta.edu.au