Seosten erottelumenetelmät

Suurin osa planeettamme aineista ei ole puhtaassa muodossaan, vaan yhdisteissä ja seoksissa muiden aineiden ohella.

Joten graniitin koostumus sisältää kolme ainetta, jotka näkyvät paljaalla silmällä.

Mutta maito näyttää meistä homogeeniselta, kunnes se muuttuu happamaksi. Hapan

maito erottuu kirkkaaksi heraksi ja valkoiseksi kiinteäksi sakaksi - proteiiniksi

kaseiini. Mies kauan sitten käyttää näitä aineita , sisältyvät maitoon korostaen niitä

seoksesta. Juustomassa valmistetaan liukenemattomasta proteiinista - kaseiinista ja liukoisesta

heraproteiineja käytetään kliiniseen ravitsemukseen.

Miten seokset voidaan erottaa?

1. Jos aine on veteen liukenematon, kuten viljat (riisi, tattari, mannasuurimot jne.), jokihiekka, liitu, save, voit käyttää suodatusmenetelmää.

Suodatus-nesteiden (kaasujen) suodattaminen suodattimen läpi niiden puhdistamiseksi kiinteistä epäpuhtauksista.

1. Suodattimen asentaminen. Asetamme sen suppiloon kostuttamalla sitä hieman vedellä.

2. Aseta suppilo suodattimen kanssa pulloon.

3. Ohjaa liukenemattoman aineen ja veden seos suodattimen läpi.

Johtopäätös. Suodattamalla puhdistettu vesi kulki vapaasti suodattimen läpi; veteen liukenematon aine jää suodattimelle.

2. Jos kiinteä aine liukenee veteen ( suola, sokeri, sitruunahappoa), sitten erottaaseoksia, voidaan käyttää haihdutusmenetelmää.

Haihtuminen - nesteeseen liuenneiden kiinteiden aineiden erottaminen muuttamalla se höyryksi.

Vesilasiin suola ei kadonnut, vaikka siitä tuli näkymätön - liuos on läpinäkyvä. Haihdutus mahdollisti veteen liuenneen aineen eristämisen aineseoksesta (vesi ja suola). Lasissa näkyy suolakiteitä. Tämä vahvistaa sen päätelmän että jokainen seoksen aine (sekä vesi että suola) säilyttää ominaisuutensa.

Johtopäätös. Liukoiset aineet voidaan eristää liuoksesta.

3 .Tislausmenetelmää käytetään toisiinsa liukenevien nesteiden erottamiseen, puhtaan (ilman epäpuhtauksia) veden saamiseksi

(tai tislaus)

Tislaus-tislaus, nestemäisten seosten sisältämien aineiden erottaminen kiehumispisteiden mukaan, jota seuraa höyryn jäähdytys.

Luonnossa vettä puhtaassa muodossaan (ilman suoloja) ei esiinny. Meri-, meri-, joki-, kaivo- ja lähdevesi ovat suolaliuoksia vedessä. Usein ihmiset kuitenkin tarvitsevat puhdasta vettä, joka ei sisällä suoloja (käytetään autojen moottoreissa; kemian valmistuksessa erilaisia ​​ratkaisuja ja aineet; kun otat valokuvia). Tällaista vettä kutsutaan tislatuksi, ja menetelmää sen saamiseksi kutsutaan tislaamiseksi.

Kuumennamme vesijohtovettä alkoholilampun liekin päällä koeputkessa, joka on suljettu kaasunpoistoputkella varustetulla korkilla. Laskemme putken pään puhtaaseen, kuivaan koeputkeen, joka on asetettu lasiin, jossa on jäätä. Tislattua (suoloista ja epäpuhtauksista puhdistettua) vettä ilmestyy koeputken pohjalle ja seinille jäissä olevassa lasissa.

Harjoittele

1. Katso tyhjään vedenkeittimeen, jossa vesi keitetään. Onko seinissä ja pohjassa valkoinen pinnoite veteen liuenneet aineet?

2. Vedenkeittimen kannesta valuu vesipisaroita, jossa vesi keitetään. Mikä vesi - kannessa vai itse kattilassa - sisältää enemmän suoloja? Perustele vastauksesi.

3. Mikä on kuvassa näkyvän prosessin nimi?

4. Jos seos sisältää rautaa, sen eristämiseen voidaan käyttää magneettia, koska. magneetti vetää puoleensa rautaa ja sen seoksia.

5. Kahden sekoittumattoman nesteen (öljy ja vesi, auringonkukkaöljy ja vesi) erottamiseen on käytettävä erotussuppiloa.

Tiheämpi neste sulautuu lasiksi ja erotussuppiloon jää kevyempää nestettä.

BIG LENINGRAD KIRJASTO - YHTEENVETO - Seosten erotusmenetelmät

Seosten erottelumenetelmät

Tiivistelmä oppiaineittain: Kemia

Aiheesta: Seosten erotusmenetelmät

Riika - 2009

Johdanto………………………………………………………………………………..sivu 3

Seostyypit…………………………………………………………………………… s.4

Seosten erotusmenetelmät……………………………………………………………..sivu 6

Johtopäätös…………………………………………………………………………….sivu 11

Lista viitteistä………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………..s.12

Johdanto

Luonnossa aineet puhtaassa muodossaan ovat hyvin harvinaisia. Suurin osa ympärillämme olevista esineistä koostuu aineiden seoksesta. Kemistit työskentelevät kemian laboratoriossa puhtaiden aineiden kanssa. Jos aine sisältää epäpuhtauksia, kuka tahansa kemisti voi erottaa kokeeseen tarvittavan aineen epäpuhtauksista. Aineiden ominaisuuksien tutkimiseksi on välttämätöntä puhdistaa tämä aine, ts. jaettu osiin. Seoksen erottaminen on fysikaalinen prosessi. Fysikaaliset menetelmät aineiden erottelua käytetään laajalti kemian laboratorioissa, elintarvikkeiden valmistuksessa, metallien ja muiden aineiden tuotannossa.

Seostyypit

Luonnossa ei ole puhtaita aineita. Tarkasteltaessa lohkareita, graniittia, olemme vakuuttuneita, että ne koostuvat rakeista, erivärisistä suonista; maito sisältää rasvoja, proteiineja, vettä; öljyä ja maakaasu sisältävät orgaanisia aineita, joita kutsutaan hiilivedyiksi; ilma sisältää erilaisia ​​kaasuja; luonnonvesi ei ole kemiallisesti puhdasta ainetta. Seos on kahden tai useamman erilaisen aineen seos.

Seokset voidaan jakaa kahteen osaan suuria ryhmiä(ri

Jos seoksen komponentit näkyvät paljaalla silmällä, tällaisia ​​seoksia kutsutaan heterogeeninen. Esimerkiksi puu- ja rautalastujen seos, veden ja kasviöljyn seos, jokihiekan ja veden seos jne.

Jos seoksen komponentteja ei voida erottaa paljaalla silmällä, tällaisia ​​seoksia kutsutaan homogeeninen. Sellaiset seokset kuten maito, öljy, sokeriliuos vedessä jne. luokitellaan homogeenisiksi seoksiksi.

On kiinteitä, nestemäisiä ja kaasumaisia ​​aineita. Aineita voidaan sekoittaa missä tahansa aggregaatiotilassa. Seoksen aggregaatiotila määrittää aineen, joka on kvantitatiivisesti muita parempi.

Heterogeenisiä seoksia muodostuu eri aggregaatiotilaisista aineista, kun aineet eivät liukene keskenään ja sekoittuvat huonosti (taulukko 1)

Homogeenisia seoksia muodostuu, kun aineet liukenevat hyvin toisiinsa ja sekoittuvat hyvin (taulukko 2).

Kun seoksia muodostetaan, kemiallisia muutoksia ei yleensä tapahdu, ja seoksen aineet säilyttävät ominaisuutensa. Seosten erottamiseen käytetään aineiden ominaisuuksien eroja.

Seosten erottelumenetelmät

Sekä epähomogeeniset että homogeeniset seokset voidaan jakaa ainesosiin, ts. puhtaille aineille. Aineita kutsutaan puhtaiksi, jos niitä ei eroteta fysikaalisilla menetelmillä kahdeksi tai useammaksi muuksi aineeksi eivätkä ne muuta niiden ominaisuuksia. fyysiset ominaisuudet. Seosten erottamiseen on erilaisia ​​menetelmiä, tiettyjä menetelmiä seosten erottamiseen käytetään seoksen koostumuksesta riippuen.

1. Seulonta;
2. Suodatus;
3. asettuminen;
4. Dekantointi
5. sentrifugointi;
6. Haihtuminen;
7. Haihtuminen;
8. Uudelleenkiteytys;
9. Tislaus (tislaus);
10. Jäädytys;
11. Magneetin toiminta;
12. Kromatografia;
13. Uutto;
14. Adsorptio.

Tutustutaanpa muutamaan niistä. Tässä on huomioitava, että heterogeeniset seokset on helpompi erottaa kuin homogeeniset.Alle annetaan esimerkkejä aineiden erottamisesta homogeenisista ja heterogeenisista seoksista.

Seulonta.

Kuvitellaan, että kidesokeria pääsi jauhoihin. Ehkä helpoin tapa erota on seulonta. Seulan avulla voit helposti erottaa pieniä jauhohiukkasia suhteellisen suurista sokerikiteistä. AT maataloudessa seulontaa käytetään kasvien siementen erottamiseen vieraista roskista. Rakentamisessa sora erotetaan hiekasta tällä tavalla.

Suodatus

Suspension kiinteä komponentti erotetaan nesteestä suodatus, käyttämällä paperi- tai kangassuodattimia, puuvillaa, ohut kerros hienoa hiekkaa. Kuvitellaan, että meille annetaan sekoitus ruokasuolaa, hiekkaa ja savea. Ruokasuola on erotettava seoksesta. Tätä varten laita seos dekantterilasiin, jossa on vettä ja ravista. Ruokasuola liukenee ja hiekka laskeutuu. Savi ei liukene eikä laskeudu lasin pohjalle, joten vesi pysyy sameana. Liukenemattomien savihiukkasten poistamiseksi liuoksesta seos suodatetaan. Tätä varten sinun on koottava pieni suodatinlaite lasisuppilosta, suodatinpaperista ja jalustasta. Suolaliuos suodatetaan pois. Tätä varten suodatettu liuos kaadetaan varovasti suppiloon, jossa on tiukasti asetettu suodatin. Hiekka- ja savihiukkaset jäävät suodattimeen, ja kirkas suolaliuos kulkee suodattimen läpi. Uudelleenkiteyttämistä käytetään veteen liuenneen suolan eristämiseen.

uudelleenkiteytys, haihdutus

Uudelleenkiteytyminen kutsutaan puhdistusmenetelmää, jossa aine ensin liuotetaan veteen, sitten aineen vesiliuos haihdutetaan. Tämän seurauksena vesi haihtuu ja aine vapautuu kiteiden muodossa.
Otetaan esimerkki: Ruokasuola on eristettävä liuoksesta.
Yllä tarkastelimme esimerkkiä, kun oli tarpeen eristää ruokasuola heterogeenisestä seoksesta. Nyt erotetaan ruokasuola homogeenisesta seoksesta. Suodattamalla saatua liuosta kutsutaan suodokseksi. Suodos on kaadettava posliinikuppiin. Aseta kuppi liuoksella kolmijalan renkaaseen ja lämmitä liuos henkilampun liekin päällä. Vesi alkaa haihtua ja liuoksen tilavuus pienenee. Tällaista prosessia kutsutaan haihtuminen. Kun vesi haihtuu, liuos väkevöityy. Kun liuos saavuttaa kyllästyksen pöytäsuolalla, kupin seinille ilmestyy kiteitä. Lopeta tässä vaiheessa lämmitys ja jäähdytä liuos. Jäähdytetty ruokasuola erottuu kiteiden muodossa. Tarvittaessa suolakiteet voidaan erottaa liuoksesta suodattamalla. Liuosta ei saa haihduttaa ennen kuin vesi on haihtunut kokonaan, koska myös muut liukenevat epäpuhtaudet voivat saostua kiteinä ja saastuttaa ruokasuolan.

Laskeutuminen, dekantointi

Käytetään liukenemattomien aineiden eristämiseen nesteistä. tukemalla. Jos kiinteät hiukkaset ovat riittävän suuria, ne laskeutuvat nopeasti pohjalle ja nesteestä tulee läpinäkyvää. Se voidaan tyhjentää huolellisesti sedimentistä, ja tällä yksinkertaisella toimenpiteellä on myös oma nimi - dekantointi. Mitä pienempiä kiintoaineita nesteessä on, sitä kauemmin seos laskeutuu. On mahdollista erottaa toisistaan ​​ja kaksi nestettä, jotka eivät sekoitu keskenään.

sentrifugointi

Jos epähomogeenisen seoksen hiukkaset ovat hyvin pieniä, sitä ei voida erottaa laskeuttamalla tai suodattamalla. Esimerkkejä tällaisista seoksista ovat maito ja veteen liuotetut hammastahna. Tällaiset seokset jaetaan sentrifugointi. Tällaista nestettä sisältävät seokset asetetaan koeputkiin ja pyöritetään suurella nopeudella erityisissä laitteissa - sentrifugeissa. Sentrifugoinnin seurauksena raskaammat hiukkaset "puristuu" suonen pohjalle ja keuhkot ovat päällä. Maito on pienimmät rasvahiukkaset, jotka jakautuvat muiden aineiden - sokereiden, proteiinien - vesiliuokseen. Tällaisen seoksen erottamiseen käytetään erityistä sentrifugia, jota kutsutaan erottimeksi. Maitoa erotettaessa rasvat ovat pinnalla, ne on helppo erottaa. Jäljelle jää vettä, jossa on liuenneita aineita - tämä on rasvatonta maitoa.

Adsorptio

Tekniikassa ongelmana syntyy usein kaasujen, kuten ilman, puhdistaminen ei-toivotuista tai haitallisista komponenteista. Monilla aineilla on yksi mielenkiintoinen omaisuus- ne voivat "tarttua" huokoisten aineiden pintaan, kuten rauta magneettiin. Adsorptio jota kutsutaan joidenkin kiinteiden aineiden kyvyksi absorboida kaasumaisia ​​tai liuenneita aineita pinnaltaan. Adsorptiokykyisiä aineita kutsutaan adsorbenteiksi. Adsorbentit ovat kiinteitä aineita, joissa on monia sisäisiä kanavia, onteloita, huokosia, ts. niillä on erittäin suuri imukykyinen kokonaispinta. Adsorbentit ovat aktiivihiiltä, ​​silikageeliä (laatikossa, jossa uudet kengät löydät pienen pussin valkoisilla herneillä - tämä on silikageeliä), suodatinpaperia. Eri aineet "kiinnittyvät" adsorbenttien pintaan eri tavalla: jotkut pitävät pinnalla lujasti, toiset ovat heikompia. Aktiivihiili pystyy imemään kaasumaisten lisäksi myös nesteisiin liuenneita aineita. Myrkytyksen sattuessa se otetaan niin, että myrkylliset aineet imeytyvät siihen.

Tislaus (tislaus)

Kaksi nestettä, jotka muodostavat homogeenisen seoksen, kuten etanoli vedellä, erotettuna tislaamalla tai tislaamalla. Tämä menetelmä perustuu siihen, että neste kuumennetaan kiehumispisteeseen ja sen höyry poistetaan kaasun poistoputken kautta toiseen astiaan. Jäähtyessään höyry tiivistyy ja epäpuhtaudet jäävät tislauskolviin. Tislauslaitteisto on esitetty kuvassa 2

Neste laitetaan Wurtz-kolviin (1), Wurtz-pullon kaula suljetaan tiiviisti tulpalla, johon on työnnetty lämpömittari (2), ja elohopeasäiliön tulee olla poistoputken aukon tasolla. Poistoputken pää työnnetään tiukasti kiinnitetyn tulpan kautta Liebig-jääkaappiin (3), jonka toiseen päähän on kiinnitetty putki (4). Allongen kaventunut pää lasketaan vastaanottimeen (5). Jääkaapin vaipan alapää liitetään kumiletkulla vesihanaan, ja yläpäästä tehdään viemäri pesualtaaseen. Jääkaapin vaippa tulee aina täyttää vedellä. Wurtz-pullo ja lauhdutin on kiinnitetty erillisiin telineisiin. Neste kaadetaan pulloon pitkällä putkella varustetun suppilon kautta täyttäen tislauspullon 2/3 tilavuudestaan. Tasaista kiehumista varten pullon pohjalle asetetaan useita kiehumispisteitä - lasikapillaarit suljetaan toisesta päästä. Pullon sulkemisen jälkeen jääkaappiin syötetään vettä ja pullossa oleva neste kuumennetaan. Lämmitys voidaan suorittaa kaasupolttimella, sähköliesillä, vesi-, hiekka- tai öljyhauteessa - nesteen kiehumispisteestä riippuen. Tulenarkoja ja palavia nesteitä (alkoholi, eetteri, asetoni jne.) ei saa missään tapauksessa kuumentaa avotulella onnettomuuksien välttämiseksi: tulee käyttää vain vesi- tai muuta kylpyä. Nestettä ei saa haihduttaa kokonaan: 10-15 % alun perin otetusta tilavuudesta tulee jäädä pulloon. Uusi annos nestettä voidaan kaataa vasta, kun pullo on hieman jäähtynyt.

Jäätymistä

Menetelmällä erotetaan aineet, joilla on eri sulamispisteet jäätyminen, liuoksen jäähdyttäminen. Jäädyttämällä voit saada erittäin puhdas vesi kotona. Kaada tätä varten vesijohtovettä purkkiin tai mukiin ja laita se jääkaapin pakastimeen (tai ota se ulos kylmään talvella). Heti kun noin puolet vedestä muuttuu jääksi, sen jäätymätön osa, johon epäpuhtaudet kerääntyvät, on kaadettava pois ja jään annetaan sulaa.

Teollisuudessa ja laboratorio-olosuhteissa käytetään seosten erottelumenetelmiä, jotka perustuvat seoksen aineosien muihin erilaisiin ominaisuuksiin. Esimerkiksi rautaviilat voidaan eristää seoksesta magneetti. Aineiden kykyä liueta erilaisiin liuottimiin käytetään hyväksi uuttaminen- menetelmä kiinteiden tai nestemäisten seosten erottamiseksi käsittelemällä niitä erilaisilla liuottimilla. Esimerkiksi jodi vesiliuos voidaan erottaa millä tahansa orgaaninen liuotin jossa jodi liukenee paremmin.

Johtopäätös

Laboratoriokäytännössä ja Jokapäiväinen elämä hyvin usein on tarpeen eristää yksittäiset komponentit aineseoksesta. Huomaa, että seokset sisältävät kahta tai useampaa ainetta, jotka on jaettu kahteen suureen ryhmään: homogeenisiin ja heterogeenisiin. Seosten erottamiseen on useita tapoja, kuten suodatus, haihdutus, tislaus (tislaus) ja muut. Seosten erotusmenetelmät riippuvat pääasiassa seoksen tyypistä ja koostumuksesta.

Luettelo käytetystä kirjallisuudesta

1. S.Ozols, E.Lepiņš kemia peruskoululle., 1996. S. 289

2. Tietoa Internetistä

Jokainen aine sisältää epäpuhtauksia. Aine katsotaan puhtaaksi, jos se ei sisällä juuri lainkaan epäpuhtauksia.

Aineseokset ovat joko homogeenisia tai heterogeenisia. Homogeenisessa seoksessa komponentteja ei voida havaita tarkkailemalla, mutta epähomogeenisessa seoksessa se on mahdollista.

Jotkut homogeenisen seoksen fysikaaliset ominaisuudet eroavat komponenttien fysikaalisista ominaisuuksista.

Heterogeenisessä seoksessa komponenttien ominaisuudet säilyvät.

Epähomogeeniset aineseokset erotetaan laskeuttamalla, suodattamalla, joskus magneetin vaikutuksella, ja homogeeniset seokset erotetaan haihduttamalla ja tislaamalla (tislaamalla).

Puhtaat aineet ja seokset

Elämme keskuudessa kemialliset aineet. Hengitämme ilmaa, ja tämä on kaasuseos (typpi, happi ja muut), hengitämme hiilidioksidia. Pesemme itsemme vedellä - tämä on toinen aine, yleisin maapallolla. Juomme maitoa - veden seosta, jossa on pienimmät maitorasvapisarat, eikä vain: siellä on myös kaseiinimaitoproteiinia, kivennäissuoloja, vitamiineja ja jopa sokeria, mutta ei sitä, jolla he juovat teetä, vaan erityistä maitoa - laktoosi. Syömme omenoita, jotka koostuvat monista kemikaaleista - sokeria, omenahappoa ja vitamiineja on täällä... Kun pureskelut omenanpalat joutuvat vatsaan, niihin alkavat vaikuttaa ihmisen ruoansulatusmehut, jotka auttavat imemään kaikkea herkullista. hyödyllistä materiaalia ei vain omena, vaan myös mikä tahansa muu ruoka. Emme vain elä kemikaalien keskellä, vaan olemme itsekin niistä tehty. Jokainen ihminen - hänen ihonsa, lihaksensa, verensä, hampaansa, luunsa, hiuksensa on rakennettu kemikaaleista, kuin tiilitalo. Typpi, happi, sokeri, vitamiinit ovat luonnollisia aineita, luonnollista alkuperää. Lasi, kumi, teräs ovat myös aineita, tarkemmin sanottuna materiaaleja (aineseoksia). Sekä lasi että kumi ovat keinotekoista alkuperää, niitä ei ollut luonnossa. Täysin puhtaita aineita ei löydy luonnosta tai ne ovat erittäin harvinaisia.

Jokainen aine sisältää aina tietyn määrän epäpuhtauksia. Ainetta, joka ei sisällä lähes lainkaan epäpuhtauksia, kutsutaan puhtaaksi. He työskentelevät tällaisten aineiden kanssa tieteellisessä laboratoriossa, koulun kemian huoneessa. Huomaa, että täysin puhtaita aineita ei ole olemassa.

Yksittäisellä puhtaalla aineella on tietty joukko tunnusomaisia ​​ominaisuuksia (vakiofysikaaliset ominaisuudet). Vain puhtaalla tislatulla vedellä on sulamislämpötila = 0 °С, kiehumislämpötila = 100 °С, eikä sillä ole makua. Merivesi jäätyy alhaisissa lämpötiloissa ja kiehuu korkeammissa lämpötiloissa. korkea lämpötila, maku on karvas-suolainen. Mustanmeren vesi jäätyy alhaisemmassa lämpötilassa ja kiehuu korkeammassa lämpötilassa kuin vesi Itämeri. Miksi? Tosiasia on, että merivesi sisältää muita aineita, esimerkiksi liuenneita suoloja, ts. se on erilaisten aineiden seos, jonka koostumus vaihtelee laajalla alueella, mutta seoksen ominaisuudet eivät ole vakioita. "Seoksen" käsite määriteltiin 1600-luvulla. Englantilainen tiedemies Robert Boyle: "Seos on yhtenäinen järjestelmä, joka koostuu heterogeenisistä komponenteista."

Lähes kaikki luonnonaineet, elintarvikkeet (paitsi suola, sokeri, jotkut muut), monet lääkkeet ja kosmetiikka, kotitalouskemikaalit, Rakennusmateriaalit.

Seoksen ja puhtaan aineen vertailuominaisuudet

Jokaista seoksen sisältämää ainetta kutsutaan komponentiksi.

Seosten luokitus

On homogeenisia ja heterogeenisia seoksia.

Homogeeniset seokset (homogeeniset)

Lisää pieni osa sokeria lasilliseen vettä ja sekoita, kunnes kaikki sokeri on liuennut. Nesteellä tulee olemaan makea maku. Sokeri ei siis hävinnyt, vaan jäi seokseen. Ho, emme näe sen kiteitä, vaikka tutkimme nestepisaraa tehokkaassa mikroskoopissa. Valmistettu sokerin ja veden seos on homogeeninen, ja näiden aineiden pienimmät hiukkaset sekoittuvat siihen tasaisesti.

Seoksia, joissa komponentteja ei voida havaita tarkkailemalla, kutsutaan homogeenisiksi.

Useimmat metalliseokset ovat myös homogeenisia seoksia. Esimerkiksi kullan ja kuparin seoksessa (sitä käytetään valmistukseen korut) puuttuu punaisia ​​kuparihiukkasia ja keltakultahiukkasia.

Materiaaleista, jotka ovat homogeenisiä aineiden seoksia, valmistetaan monia esineitä eri tarkoituksiin.

Kaikki kaasuseokset, mukaan lukien ilma, kuuluvat homogeenisiin seoksiin. On olemassa monia homogeenisia nesteiden seoksia.

Homogeenisia seoksia kutsutaan myös liuoksiksi, vaikka ne olisivat kiinteitä tai kaasumaisia.

Annetaan esimerkkejä ratkaisuista (ilmaa pullossa, ruokasuola + vesi, pieni muutos: alumiini + kupari tai nikkeli + kupari).

Heterogeeniset seokset (heterogeeniset)

Tiedät, että liitu ei liukene veteen. Jos sen jauhe kaadetaan lasilliseen vettä, tuloksena olevasta seoksesta löytyy aina liituhiukkasia, jotka näkyvät paljaalla silmällä tai mikroskoopilla.

Seoksia, joissa komponentit voidaan havaita havainnolla, kutsutaan heterogeenisiksi.

Heterogeenisiin seoksiin kuuluvat useimmat mineraalit, maaperä, rakennusmateriaalit, elävät kudokset, samea vesi, maito ja muut elintarvikkeet, jotkut lääkkeet ja kosmetiikka.

Heterogeenisessä seoksessa komponenttien fysikaaliset ominaisuudet säilyvät. Joten rautaviilat, jotka on sekoitettu kuparin tai alumiinin kanssa, eivät menetä kykyään vetää puoleensa magneetista.

Joillakin heterogeenisillä seoksilla on erityiset nimet: vaahto (esimerkiksi vaahto, saippuavaahto), suspensio (seos vettä ja pieni määrä jauhoja), emulsio (maito, hyvin ravisteltu kasviöljy veden kanssa), aerosoli (savu) , sumu).

Seosten erottelumenetelmät

Luonnossa aineet esiintyvät seosten muodossa. varten laboratoriotutkimus, teolliset tuotannot, farmakologian ja lääketieteen tarpeisiin tarvitaan puhtaita aineita.

Seosten erottamiseen on monia menetelmiä. Ne valitaan ottaen huomioon seoksen tyyppi, aggregaatiotila ja komponenttien fysikaalisten ominaisuuksien erot.

Seosten erottelumenetelmät

Nämä menetelmät perustuvat eroihin seoksen komponenttien fysikaalisissa ominaisuuksissa.

Harkitse menetelmiä heterogeenisten ja homogeenisten seosten erottamiseksi.

Kromatografia on erityinen menetelmä komponenttien erottamiseksi tietyn aineen erilaisen absorption perusteella.

Jos ripustat suodatinpaperinauhan punaisella musteella varustetun astian päälle, upota niihin vain nauhan pää. Liuos imeytyy paperiin ja nousee sitä pitkin. Mutta maalin nousun raja jää veden nousun rajan taakse. Näin tapahtuu kahden aineen erottuminen: vesi ja musteen väriaine.

Kromatografian avulla venäläinen kasvitieteilijä M. S. Tsvet eristi ensimmäisenä klorofyllin kasvien vihreistä osista. Teollisuudessa ja laboratorioissa kromatografian suodatinpaperin sijaan käytetään tärkkelystä, hiiltä, ​​kalkkikiveä ja alumiinioksidia. Vaaditaanko aineita aina samalla puhdistusasteella?

Eri tarkoituksiin tarvitaan aineita, joiden puhdistusaste on erilainen. Keittovesi on riittävästi laskeutunut poistamaan epäpuhtaudet ja sen desinfiointiin käytetyn kloorin. Juomavesi tulee ensin keittää. Ja kemiallisissa laboratorioissa liuosten ja kokeiden valmistukseen, lääketieteessä tarvitaan tislattua vettä, joka on mahdollisimman puhdistettu siihen liuenneista aineista. Erittäin puhtaita aineita, joiden epäpuhtauspitoisuus ei ylitä prosentin miljoonasosaa, käytetään elektroniikassa, puolijohdeteollisuudessa, ydintekniikassa ja muilla tarkkuusteollisuuden aloilla.

Oppimateriaali sisältää tietoa aiheesta eri tavoilla seosten erottaminen ja aineiden puhdistus. Opit käyttämään tietoa seoksen komponenttien ominaisuuksien eroista valitaksesi optimaalisen menetelmän tietyn seoksen erottamiseksi.

Aihe: Ensimmäiset kemialliset ideat

Oppitunti: Menetelmät seosten erottamiseen ja aineiden puhdistamiseen

Määritelkäämme ero "seosten erotusmenetelmien" ja "aineiden puhdistusmenetelmien" välillä. Ensimmäisessä tapauksessa on tärkeää saada kaikki seoksen muodostavat komponentit puhtaassa muodossa. Kun ainetta puhdistetaan, epäpuhtauksien saaminen puhtaassa muodossa yleensä jätetään huomiotta.

RATKAISU

Kuinka erottaa hiekan ja saven seos? Tämä on yksi keramiikan tuotannon vaiheista (esimerkiksi tiilien valmistuksessa). Tällaisen seoksen erottamiseen käytetään laskeutusmenetelmää. Seos laitetaan veteen ja sekoitetaan. Savi ja hiekka eri nopeus asettua veteen. Siksi hiekka laskeutuu paljon nopeammin kuin savi (kuva 1).

Riisi. 1. Saven ja hiekan seoksen erottaminen laskeuttamalla

Laskeutusmenetelmää käytetään myös eri tiheyksillä olevien veteen liukenemattomien kiintoaineiden seosten erottamiseen. Esimerkiksi näin voit erottaa raudan ja sahanpurun seoksen ( sahanpuru ne kelluvat vedessä, ja rautaiset asettuvat).

Kasviöljyn ja veden seos voidaan erottaa myös laskeuttamalla, koska öljy ei liukene veteen ja sen tiheys on pienempi (kuva 2). Siten laskeuttamalla voidaan erottaa toisiinsa liukenemattomien nesteiden seoksia, joilla on eri tiheys.

Riisi. 2. Kasviöljyn ja veden seoksen erottaminen laskeuttamalla

Ruokasuolan ja jokihiekan seoksen erottamiseen voit käyttää laskeutusmenetelmää (veteen sekoitettuna suola liukenee, hiekka laskeutuu), mutta on luotettavampaa erottaa hiekka suolaliuoksesta toisella. menetelmä - suodatusmenetelmä.

Tämän seoksen suodatus voidaan suorittaa käyttämällä paperisuodatinta ja lasiin laskettua suppiloa. Suodatinpaperille jää hiekkajyviä, ja kirkas ruokasuolan liuos kulkee suodattimen läpi. Tässä tapauksessa jokihiekka on sedimentti ja suolaliuos suotovesi (kuva 3).

Riisi. 3. Käytä suodatusmenetelmää jokihiekan erottamiseen suolaliuoksesta

Suodatus voidaan suorittaa suodatinpaperin lisäksi myös muilla huokoisilla tai irtonaisilla materiaaleilla. Esimerkiksi bulkkimateriaaleja ovat kvartsihiekka ja huokoisia materiaaleja ovat lasivilla ja paistettu savi.

Jotkut seokset voidaan erottaa "kuumasuodatus"-menetelmällä. Esimerkiksi rikki- ja rautajauheiden seos. Rauta sulaa yli 1500 C:ssa ja rikki noin 120 C:ssa. Sula rikki voidaan erottaa rautajauheesta kuumennetulla lasivillalla.

Suola voidaan eristää suodoksesta haihduttamalla, ts. lämmitä seosta ja vesi haihtuu ja suola jää posliinikupin päälle. Joskus käytetään haihdutusta, veden osittaista haihdutusta. Tämän seurauksena muodostuu väkevämpi liuos, jonka jäähtyessä liuennut aine vapautuu kiteiden muodossa.

Jos seoksessa on magnetoituvaa ainetta, se on helppo eristää puhtaassa muodossaan magneetin avulla. Esimerkiksi rikki- ja rautajauheen seos voidaan erottaa tällä tavalla.

Sama seos voidaan erottaa toisella menetelmällä käyttämällä tietoa seoksen komponenttien kostutettavuudesta vedellä. Rauta kostutetaan vedestä, ts. vesi leviää raudan pinnalle. Rikki ei kastu veden vaikutuksesta. Jos laitat palan rikkiä veteen, se uppoaa, koska. Rikin tiheys on suurempi kuin veden tiheys. Mutta rikkijauhe tulee esiin, koska. ilmakuplat tarttuvat rikin rakeisiin, joita vesi ei kostu, ja työntävät ne pintaan. Seoksen erottamiseksi sinun on asetettava se veteen. Rikkijauhe kelluu ja rauta uppoaa (kuva 4).

Riisi. 4. Rikki- ja rautajauheen seoksen erottaminen vaahdottamalla

Seosten erottelumenetelmää, joka perustuu komponenttien kostuvuuden eroon, kutsutaan flotaatioksi (ranskaksi flotter - kellua). Harkitse vielä muutamia menetelmiä aineiden erottamiseksi ja puhdistamiseksi.

Yksi vanhimmista seosten erotusmenetelmistä on tislaus (tai tislaus). Tällä menetelmällä on mahdollista erottaa toisiinsa liukenevia komponentteja, joilla on eri lämpötiloja kiehuvaa. Näin saadaan tislattua vettä. Vesi, jossa on epäpuhtauksia, keitetään yhdessä astiassa. Tuloksena oleva vesihöyry kondensoituu toisessa astiassa jäähtyessään jo tislattuna (puhtaan) veden muodossa.

Riisi. 5. Tislatun veden saaminen

Komponentit, joilla on samanlaiset ominaisuudet, voidaan erottaa kromatografiamenetelmällä. Tämä menetelmä perustuu erotettavien aineiden erilaiseen imeytymiseen toisen aineen pinnalla.

Esimerkiksi punainen muste voidaan erottaa sen komponentteihin (vesi ja väriaine) kromatografialla.

Riisi. 6. Punaisen musteen erottaminen paperikromatografialla

Kemiallisissa laboratorioissa kromatografia suoritetaan erityisillä instrumenteilla - kromatografeilla, joiden pääosat ovat kromatografinen pylväs ja detektori.

Adsorptiota käytetään laajalti kemiassa tiettyjen aineiden puhdistamiseen. Se on yhden aineen kertymistä toisen aineen pinnalle. Adsorbentteja ovat esimerkiksi aktiivihiili.

Yritä pudottaa pilleri aktiivihiili astiaan, jossa on värillistä vettä, sekoita, suodata ja huomaat, että suodos on muuttunut värittömäksi. Hiiliatomit houkuttelevat molekyylejä, tässä tapauksessa väriainetta.

Tällä hetkellä adsorptiota käytetään laajasti veden ja ilman puhdistukseen. Esimerkiksi vesisuodattimet sisältävät aktiivihiiltä adsorbenttina.

1. Kokoelma kemian tehtäviä ja harjoituksia: 8. luokka: P.A. oppikirjaan. Orzhekovsky ja muut. "Kemia, luokka 8" / P.A. Oržekovski, N.A. Titov, F.F. Hegel. – M.: AST: Astrel, 2006.

2. Ushakova O.V. Työkirja kemiassa: 8. luokka: oppikirjaan P.A. Oržekovski ym. "Kemia. Luokka 8” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Oržekovski; alla. toim. prof. P.A. Oržekovski - M .: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (s. 10-11)

3. Kemia: 8. luokka: oppikirja. kenraalille laitokset / P.A. Oržekovski, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005. (§4)

4. Kemia: inorg. kemia: oppikirja. 8 solulle. yleistä laitokset / G.E. Rudzitis, FuGyu Feldman. - M .: Koulutus, JSC "Moskovan oppikirjat", 2009. (§ 2)

5. Tietosanakirja lapsille. Osa 17. Kemia / Luku. toimittanut V.A. Volodin, johtava. tieteellinen toim. I. Leenson. – M.: Avanta+, 2003.

Muita verkkoresursseja

1. Yksi kokoelma digitaalisia koulutusresursseja ().

2. "Chemistry and Life" -lehden sähköinen versio ().

Kotitehtävät

Oppikirjasta P.A. Oržekovski ja muut. "Kemia, luokka 8" kanssa. 33 nro 2,4,6,T.

Artikkelissamme tarkastelemme, mitä puhtaat aineet ja seokset ovat, menetelmiä seosten erottamiseksi. Jokainen meistä käyttää niitä jokapäiväisessä elämässä. Esiintyykö luonnossa puhtaita aineita ollenkaan? Ja kuinka erottaa ne sekoituksista?

Puhtaat aineet ja seokset: tapoja erottaa seos

Puhtaat aineet ovat aineita, jotka sisältävät vain hiukkasia tietynlaista. Tutkijat uskovat, että niitä ei käytännössä ole luonnossa, koska ne kaikki sisältävät, vaikkakin mitättömässä määrin, epäpuhtauksia. Ehdottomasti kaikki aineet ovat myös vesiliukoisia. Vaikka upotettuna tähän nesteeseen, esim. hopeasormus, tämän metallin ionit liukenevat.

Merkki puhtaista aineista on koostumuksen ja fysikaalisten ominaisuuksien pysyvyys. Niiden muodostumisprosessissa tapahtuu muutos energian määrässä. Lisäksi se voi sekä kasvaa että laskea. Ainoa tapa erottaa puhdas aine sen yksittäisiin komponentteihin on kemiallinen reaktio. Esimerkiksi vain tislatulla vedellä on tälle aineelle tyypillinen kiehumis- ja jäätymispiste, maku ja haju puuttuminen. Ja sen happi ja vety voidaan hajottaa vain elektrolyysillä.

Ja miten ne eroavat puhtaista aineista kokonaisuudessaan? Kemia auttaa meitä vastaamaan tähän kysymykseen. Seosten erotusmenetelmät ovat fysikaalisia, koska ne eivät muutu kemiallinen koostumus aineet. Toisin kuin puhtaat aineet, seosten koostumus ja ominaisuudet vaihtelevat, ja ne voidaan erottaa fysikaalisilla menetelmillä.

Mikä on seos

Seos on kokoelma yksittäisiä aineita. Esimerkkinä merivesi. Toisin kuin tislattu, sillä on karvas tai suolainen maku, se kiehuu korkeammassa lämpötilassa ja jäätyy alemmassa lämpötilassa. Menetelmät aineseosten erottamiseksi ovat fysikaalisia. Kyllä, alkaen merivettä voit saada puhdasta suolaa haihduttamalla ja myöhemmin kiteyttämällä.

Seostyypit

Jos lisäät sokeria veteen, sen hiukkaset liukenevat hetken kuluttua ja muuttuvat näkymättömiksi. Tämän seurauksena niitä ei voida erottaa paljaalla silmällä. Tällaisia ​​seoksia kutsutaan homogeenisiksi tai homogeenisiksi. Niiden esimerkkejä ovat myös ilma, bensiini, liemi, hajuvesi, makea ja suolaista vettä, kuparin ja alumiinin seos. Kuten näet, ne voivat olla eri aggregaatiotilassa, mutta nesteet ovat yleisimpiä. Niitä kutsutaan myös ratkaisuiksi.

Heterogeenisissa tai heterogeenisissä seoksissa voidaan erottaa yksittäisten aineiden hiukkaset. Tyypillisiä esimerkkejä ovat rauta- ja puulastut, hiekka ja ruokasuola. Heterogeenisiä seoksia kutsutaan myös suspensioiksi. Niistä erotetaan suspensiot ja emulsiot. Edellinen koostuu nesteestä ja kiinteästä aineesta. Emulsio on siis veden ja hiekan seos. Emulsio on kahden nesteen yhdistelmä, joilla on eri tiheydet.

On olemassa heterogeenisiä seoksia, joilla on erityiset nimet. Joten esimerkki vaahdosta on vaahto, ja aerosoleihin kuuluvat sumu, savu, deodorantit, ilmanraikastimet, antistaattiset aineet.

Seosten erottelumenetelmät

Tietysti monissa seoksissa on enemmän arvokkaita ominaisuuksia kuin niiden koostumukseen sisältyvät yksittäiset yksittäiset aineet. Mutta myös jokapäiväisessä elämässä on tilanteita, joissa ne on erotettava. Ja teollisuudessa kokonaiset teollisuudenalat perustuvat tähän prosessiin. Esimerkiksi öljystä sen käsittelyn tuloksena saadaan bensiiniä, kaasuöljyä, kerosiinia, polttoöljyä, aurinkoöljyä ja koneöljyä, rakettipolttoainetta, asetyleeniä ja bentseeniä. Samaa mieltä, on kannattavampaa käyttää näitä tuotteita kuin mielettömästi polttaa öljyä.

Katsotaan nyt, onko olemassa sellaista asiaa kuin kemiallisia menetelmiä seosten erottaminen. Oletetaan, että meidän on saatava puhtaita aineita suolan vesiliuoksesta. Tätä varten seos on lämmitettävä. Tämän seurauksena vesi muuttuu höyryksi ja suola kiteytyy. Mutta samaan aikaan yksi aine ei muutu toiseksi. Tämä tarkoittaa, että tämän prosessin perustana ovat fyysiset ilmiöt.

Seosten erotusmenetelmät riippuvat aggregaatiotilasta, liukenemiskyvystä, kiehumispisteen erosta, sen komponenttien tiheydestä ja koostumuksesta. Tarkastellaan jokaista niistä yksityiskohtaisemmin erityisillä esimerkeillä.

Suodatus

Tämä erotusmenetelmä soveltuu seoksille, jotka sisältävät nestettä ja liukenematonta kiinteää ainetta. Esimerkiksi vesi ja jokihiekka. Tämä seos on johdettava suodattimen läpi. Tämän seurauksena puhdas vesi kulkee vapaasti sen läpi ja hiekka pysyy.

asettuminen

Jotkut seosten erotusmenetelmät perustuvat painovoiman toimintaan. Tällä tavalla suspensiot ja emulsiot voidaan hajottaa. Jos kasviöljyä joutuu veteen, seosta on ensin ravistettava. Jätä sitten hetkeksi. Tämän seurauksena vesi on astian pohjalla ja öljy peittää sen kalvon muodossa.

Laboratorio-olosuhteissa niitä käytetään laskeutumiseen, jonka työn tuloksena astiaan valuu tiheämpää nestettä ja jäljelle jää kevyttä nestettä.

Laskeutumiselle on ominaista prosessin alhainen nopeus. Välttämätön tietty aika muodostamaan sakan. Teollisissa olosuhteissa tämä menetelmä suoritetaan erityisissä rakenteissa, joita kutsutaan sedimentaatiosäiliöiksi.

Magneetin toiminta

Jos seos sisältää metallia, se voidaan erottaa magneetilla. Erottele esimerkiksi rauta- ja puuviilat. Mutta onko kaikilla metalleilla nämä ominaisuudet? Ei lainkaan. Tähän menetelmään soveltuvat vain ferromagneetteja sisältävät seokset. Raudan lisäksi näitä ovat nikkeli, koboltti, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium ja erbium.

Tislaus

Tämä nimi, käännetty latinasta, tarkoittaa "pisaroiden tyhjentämistä". Tislaus on menetelmä seosten erottamiseksi aineiden kiehumispisteiden erojen perusteella. Siten jopa kotona alkoholi ja vesi voidaan erottaa toisistaan. Ensimmäinen aine alkaa haihtua jo 78 celsiusasteen lämpötilassa. Koskettaessa kylmää pintaa alkoholihöyry tiivistyy ja muuttuu nestemäiseksi.

Teollisuudessa tällä tavalla saadaan öljynjalostustuotteita, aromaattisia aineita ja puhtaita metalleja.

Haihdutus ja kiteytyminen

Nämä erotusmenetelmät soveltuvat nestemäisille liuoksille. Aineet, jotka muodostavat niiden koostumuksen, eroavat toisistaan ​​​​kiehumispisteessään. Siten on mahdollista saada suola- tai sokerikiteitä vedestä, johon ne on liuotettu. Tätä varten liuokset kuumennetaan ja haihdutetaan kyllästettyyn tilaan. Tässä tapauksessa kiteet kerrostuvat. Jos on tarpeen saada puhdasta vettä, liuos kiehautetaan, minkä jälkeen höyryt kondensoidaan kylmemmälle pinnalle.

Menetelmät kaasuseosten erottamiseksi

Kaasumaiset seokset erotetaan laboratorio- ja teollisilla menetelmillä, koska tämä prosessi vaatii erikoislaitteita. Raaka materiaali luonnollista alkuperää on ilma, koksi, generaattori, assosioitunut ja maakaasu, joka on hiilivetyjen yhdistelmä.

Fysikaaliset menetelmät seosten erottamiseksi kaasumaisessa tilassa ovat seuraavat:

• Kondensoituminen on seoksen asteittaista jäähtymistä, jonka aikana sen ainesosat kondensoituvat. Tässä tapauksessa ensinnäkin korkealla kiehuvat aineet, jotka kerätään erottimiin, siirtyvät nestemäiseen tilaan. Tällä tavalla seoksen reagoimattomasta osasta saadaan vetyä ja erotetaan myös ammoniakkia.
• Sorptio on joidenkin aineiden imeytymistä toisiin. Tässä prosessissa on vastakkaisia ​​komponentteja, joiden välille muodostuu tasapaino reaktion aikana. Eteenpäin ja taaksepäin tapahtuvia prosesseja varten erilaisia ​​ehtoja. Ensimmäisessä tapauksessa tämä yhdistelmä korkeapaine ja matala lämpötila. Tätä prosessia kutsutaan sorptioksi. Muuten käytetään päinvastaisia ​​olosuhteita: matala paine korkeassa lämpötilassa.
• Kalvoerotus on menetelmä, jossa puoliläpäisevien väliseinien ominaisuutta käytetään erilaisten aineiden molekyylien selektiiviseen läpikulkuun.
• Refluksi - seosten korkealla kiehuvien osien kondensoitumisprosessi niiden jäähdytyksen seurauksena. Tässä tapauksessa yksittäisten komponenttien nestemäiseen tilaan siirtymisen lämpötilan tulisi erota merkittävästi.

Kromatografia

Tämän menetelmän nimi voidaan kääntää "kirjoitan värillä". Kuvittele, että mustetta on lisätty veteen. Jos lasket suodatinpaperin pään tällaiseen seokseen, se alkaa imeytyä. Tässä tapauksessa vesi imeytyy nopeammin kuin muste, mikä liittyy näiden aineiden erilaiseen sorptioasteeseen. Kromatografia ei ole vain menetelmä seosten erottamiseen, vaan myös menetelmä sellaisten aineiden ominaisuuksien tutkimiseen kuin diffuusio ja liukoisuus.

Joten tutustuimme sellaisiin käsitteisiin kuin "puhtaat aineet" ja "seokset". Ensimmäiset ovat alkuaineita tai yhdisteitä, jotka koostuvat vain tietyn tyyppisistä hiukkasista. Heistä esimerkkejä ovat suola, sokeri, tislattu vesi. Seokset ovat kokoelma yksittäisiä aineita. Niiden erottamiseen käytetään useita menetelmiä. Tapa, jolla ne erotetaan, riippuu sen ainesosien fysikaalisista ominaisuuksista. Tärkeimmät niistä ovat laskeutus, haihdutus, kiteytys, suodatus, tislaus, magnetointi ja kromatografia.