Metoder för att separera blandningar

De flesta av ämnena på vår planet finns inte i sin rena form, utan i föreningar och blandningar, tillsammans med andra ämnen.

Så sammansättningen av granit innehåller tre ämnen som är synliga för blotta ögat.

Men mjölk verkar homogen för oss tills den blir sur. Sur

mjölk separeras till en klar vassle och en vit fast fällning - protein

kasein. Man för länge sedan använder dessa ämnen , ingår i mjölk, framhäver dem

från blandningen. Ostmassa framställs av olösligt protein - kasein, och lösligt

vassleproteiner används för klinisk näring.

Hur kan blandningar separeras?

1. Om ämnet är olösligt i vatten, såsom spannmål (ris, bovete, mannagryn, etc.), flodsand, krita, lera, kan du använda filtreringsmetoden.

Filtrering-filtrering av vätskor (gaser) genom ett filter för att rena dem från fasta föroreningar.

1. Att sätta upp ett filter. Vi placerar den i en tratt och blöter den lätt med vatten.

2. Sätt i tratten med filtret i kolven.

3. Passera en blandning av olöst material och vatten genom filtret.

Slutsats. Vatten renat genom filtrering passerade fritt genom filtret; ett ämne som är olösligt i vatten finns kvar på filtret.

2. Om ett fast ämne är lösligt i vatten ( salt-, socker, citronsyra), sedan för att separerablandningar, kan indunstningsmetoden användas.

Avdunstning- separation av fasta ämnen lösta i en vätska genom att omvandla den till ånga.

I ett glas vatten försvann inte saltet, även om det blev osynligt - lösningen är genomskinlig. Avdunstning gjorde det möjligt att isolera ett ämne löst i vatten från en blandning av ämnen (vatten och salt). Saltkristaller syns på glaset. Detta bekräftar slutsatsen att att varje ämne (både vatten och salt) i blandningen behåller sina egenskaper.

Slutsats. Lösliga ämnen kan isoleras från en lösning.

3 .För att separera vätskor som är lösliga i varandra, för att få rent (utan föroreningar) vatten, används destillationsmetoden

(eller destillation)

Destillering-destillation, separering av ämnen som ingår i flytande blandningar enligt kokpunkter, följt av kylning av ångan.

I naturen förekommer inte vatten i sin rena form (utan salter). Oceaniskt vatten, hav, floder, brunnar och källvatten är sorter av saltlösningar i vatten. Men ofta behöver människor rent vatten som inte innehåller salter (används i bilmotorer; i kemisk produktion för att få olika lösningar och ämnen; när du tar bilder). Sådant vatten kallas destillerat, och metoden för att erhålla det kallas destillering.

Vi värmer kranvatten över lågan från en alkohollampa i ett provrör, stängt med en kork med ett gasutloppsrör. Vi sänker änden av röret i ett rent, torrt provrör placerat i ett glas med is. Droppar av destillerat (renat från salter och föroreningar) vatten kommer att dyka upp på botten och väggarna av ett provrör i ett glas med is.

Träning

1. Titta in i en tom vattenkokare där vatten kokas. Finns på väggar och botten vit beläggning(skala) ämnen som har lösts i vatten?

2. Vattendroppar rinner från locket på vattenkokaren där vattnet kokas. Vilket vatten - på locket eller i själva vattenkokaren - innehåller mer salter? Förklara ditt svar.

3. Vad heter processen som visas på bilden?

4. Om blandningen innehåller järn, kan en magnet användas för att isolera den, eftersom. järn och dess legeringar attraheras av en magnet.

5. För att separera två oblandbara vätskor (olja och vatten, solrosolja och vatten) måste du använda en separertratt.

Vätskan med högre densitet smälter samman i ett glas och en lättare vätska kommer att finnas kvar i separertratten.

BIG LENINGRAD LIBRARY - SAMMANFATTNING - Metoder för att separera blandningar

Metoder för att separera blandningar

Abstrakt efter disciplin: Kemi

På ämnet: Metoder för att separera blandningar

Riga - 2009

Inledning………………………………………………………………………………………..sida 3

Typer av blandningar……………………………………………………………………………… s.4

Metoder för att separera blandningar………………………………………………………………..sida 6

Slutsats……………………………………………………………………………….sida 11

Referenslista…………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………..s.12

Introduktion

I naturen är ämnen i sin rena form mycket sällsynta. De flesta av föremålen runt omkring oss är uppbyggda av en blandning av ämnen. I ett kemiskt laboratorium arbetar kemister med rena ämnen. Om ämnet innehåller föroreningar kan vilken kemist som helst separera ämnet som behövs för experimentet från föroreningar. För att studera ämnens egenskaper är det nödvändigt att rena detta ämne, d.v.s. delas upp i beståndsdelar. Separationen av en blandning är en fysisk process. Fysiska metoder separation av ämnen används i stor utsträckning i kemiska laboratorier, vid tillverkning av livsmedel, vid framställning av metaller och andra ämnen.

Typer av blandningar

Det finns inga rena ämnen i naturen. När vi överväger stenblock, granit, är vi övertygade om att de består av korn, ådror i olika färger; mjölk innehåller fetter, proteiner, vatten; olja och naturgas innehåller organiska ämnen som kallas kolväten; luft innehåller olika gaser; naturligt vatten är inte ett kemiskt rent ämne. En blandning är en blandning av två eller flera olika ämnen.

Blandningar kan delas upp i två stora grupper(ri

Om komponenterna i blandningen är synliga för blotta ögat, kallas sådana blandningar heterogen. Till exempel en blandning av trä- och järnspån, en blandning av vatten och vegetabilisk olja, en blandning av flodsand och vatten, etc.

Om komponenterna i blandningen inte kan särskiljas med blotta ögat, kallas sådana blandningar homogen. Sådana blandningar som mjölk, olja, en lösning av socker i vatten etc. klassificeras som homogena blandningar.

Det finns fasta, flytande och gasformiga ämnen. Ämnen kan blandas i alla aggregationstillstånd. Tillståndet för aggregation av en blandning avgör ett ämne som är kvantitativt överlägset resten.

Heterogena blandningar bildas av ämnen med olika aggregattillstånd, när ämnena inte löser sig och blandar sig dåligt (tabell 1)

Homogena blandningar bildas när ämnen löser sig väl i varandra och blandas väl (tabell 2).

När blandningar bildas sker vanligtvis inga kemiska omvandlingar, och ämnena i blandningen behåller sina egenskaper. Skillnader i ämnens egenskaper används för att separera blandningar.

Metoder för att separera blandningar

Blandningar, både inhomogena och homogena, kan delas upp i beståndsdelar, d.v.s. för rena ämnen. Ämnen kallas rena om de inte separeras med fysikaliska metoder i två eller flera andra ämnen och inte ändrar sina egenskaper. fysikaliska egenskaper. Det finns olika metoder för att separera blandningar, vissa metoder för att separera blandningar används beroende på blandningens sammansättning.

1. Undersökning;
2. Filtrering;
3. sättning;
4. Dekantering
5. centrifugering;
6. Avdunstning;
7. Avdunstning;
8. omkristallisation;
9. Destillation (destillation);
10. Frysning;
11. Magnetens verkan;
12. kromatografi;
13. Extraktion;
14. Adsorption.

Låt oss bekanta oss med några av dem. Här bör det noteras att det är lättare att separera heterogena blandningar än homogena Nedan ger vi exempel på separation av ämnen från homogena och heterogena blandningar.

Undersökning.

Låt oss föreställa oss att strösocker kom in i mjölet. Det enklaste sättet att separera är kanske undersökning. Med hjälp av en sil kan du enkelt separera små mjölpartiklar från relativt stora sockerkristaller. PÅ lantbruk screening används för att separera växtfrön från främmande skräp. I byggandet separeras grus från sand på detta sätt.

Filtrering

Den fasta komponenten i suspensionen separeras från vätskan filtrering, med hjälp av papper eller tygfilter, bomullsull, ett tunt lager fin sand. Låt oss föreställa oss att vi får en blandning av bordssalt, sand och lera. Det är nödvändigt att separera bordssalt från blandningen. För att göra detta, placera blandningen i en bägare med vatten och skaka. Bordssalt löses upp och sand lägger sig. Lera löser sig inte och sätter sig inte på botten av glaset, så vattnet förblir grumligt. För att avlägsna olösliga lerpartiklar från lösningen filtreras blandningen. För att göra detta måste du montera en liten filteranordning från en glastratt, filterpapper och ett stativ. Saltlösningen filtreras bort. För att göra detta hälls den filtrerade lösningen försiktigt i en tratt med ett tätt insatt filter. Sand och lerpartiklar stannar kvar på filtret och en klar saltlösning passerar genom filtret. Omkristallisation används för att isolera salt löst i vatten.

omkristallisation, indunstning

Omkristallisation en metod för rening kallas, där ämnet först löses i vatten, sedan avdunstas lösningen av ämnet i vatten. Som ett resultat avdunstar vattnet och ämnet frigörs i form av kristaller.
Låt oss ge ett exempel: Det krävs att man isolerar bordssalt från en lösning.
Ovan tog vi ett exempel när det var nödvändigt att isolera bordssalt från en heterogen blandning. Låt oss nu separera bordssaltet från en homogen blandning. Lösningen som erhålls genom filtrering kallas filtratet. Filtratet måste hällas i en porslinskopp. Placera koppen med lösningen på stativringen och värm lösningen över spritlampans låga. Vattnet kommer att börja avdunsta och volymen av lösningen kommer att minska. En sådan process kallas avdunstning. När vattnet avdunstar blir lösningen mer koncentrerad. När lösningen når ett tillstånd av mättnad med bordssalt kommer kristaller att dyka upp på koppens väggar. Vid denna tidpunkt, sluta värma och kyl lösningen. Kylt bordssalt kommer att sticka ut i form av kristaller. Vid behov kan saltkristaller separeras från lösningen genom filtrering. Lösningen får inte indunstas förrän vattnet har avdunstat helt, eftersom även andra lösliga föroreningar kan falla ut i form av kristaller och förorena bordssaltet.

Avsättning, dekantering

Används för att isolera olösliga ämnen från vätskor. upprätthållande. Om de fasta partiklarna är tillräckligt stora sätter de sig snabbt till botten och vätskan blir transparent. Det kan försiktigt dräneras från sedimentet, och denna enkla operation har också sitt eget namn - dekantering. Ju mindre fasta ämnen i vätskan, desto längre tid kommer blandningen att sedimentera. Det går att separera från varandra och två vätskor som inte blandas med varandra.

centrifugering

Om partiklarna i en inhomogen blandning är mycket små kan den inte separeras vare sig genom sedimentering eller filtrering. Exempel på sådana blandningar är mjölk och vattenupplösta tandkräm. Sådana blandningar är uppdelade centrifugering. Blandningar som innehåller en sådan vätska placeras i provrör och roteras med hög hastighet i speciella apparater - centrifuger. Som ett resultat av centrifugering "pressas" tyngre partiklar till botten av kärlet, och lungorna är på toppen. Mjölk är de minsta fettpartiklarna fördelade i en vattenlösning av andra ämnen - sockerarter, proteiner. För att separera en sådan blandning används en speciell centrifug som kallas separator. Vid separering av mjölk ligger fetter på ytan, de är lätta att separera. Det som blir kvar är vatten med lösta ämnen i – det här är skummjölk.

Adsorption

Inom tekniken uppstår ofta problemet med att rena gaser, såsom luft, från oönskade eller skadliga komponenter. Många ämnen har en intressant egendom- de kan "klamra sig fast" på ytan av porösa ämnen, som järn vid en magnet. Adsorption kallas förmågan hos vissa fasta ämnen att absorbera gasformiga eller lösta ämnen på sin yta. Ämnen som kan absorberas kallas adsorbenter. Adsorbenter är fasta ämnen i vilka det finns många inre kanaler, tomrum, porer, d.v.s. de har en mycket stor total absorberande yta. Adsorbenter är aktivt kol, kiselgel (i en låda med nya skor du kan hitta en liten påse med vita ärtor - det här är silikagel), filterpapper. Olika ämnen "fäster" på ytan av adsorbenter olika: vissa hålls fast på ytan, andra är svagare. Aktivt kol kan absorbera inte bara gasformiga, utan också ämnen lösta i vätskor. Vid förgiftning tas det så att giftiga ämnen adsorberas på det.

Destillation (destillation)

Två vätskor som bildar en homogen blandning, som t.ex etanol med vatten, separerat genom destillation eller destillation. Denna metod är baserad på det faktum att vätskan värms upp till kokpunkten och dess ånga avlägsnas genom ett gasutloppsrör till ett annat kärl. Kylning, ångan kondenseras och föroreningar kvarstår i destillationskolven. Destillationsapparaten visas i fig. 2

Vätskan placeras i en Wurtz-kolv (1), halsen på Wurtz-kolven är tätt försluten med en propp med en termometer (2) insatt i den, medan kvicksilverbehållaren ska vara i nivå med utloppsrörets öppning. Änden av utloppsröret förs in genom en tättslutande propp i Liebig-kylskåpet (3), i den andra änden av vilken allongen (4) är fastsatt. Den avsmalnande änden av allongen sänks ner i mottagaren (5). Den nedre änden av kyljackan är ansluten med en gummislang till en vattenkran, och från den övre änden görs ett avlopp i diskhon. Kylskåpsomslaget ska alltid fyllas med vatten. Wurtz-kolven och kondensorn är fixerade i separata ställ. Vätskan hälls i kolven genom en tratt med ett långt rör och fyller destillationskolven till 2/3 av dess volym. För enhetlig kokning placeras flera kokpunkter på botten av kolven - glaskapillärer förseglade i ena änden. Efter att kolven har stängts tillförs vatten till kylskåpet och vätskan i kolven värms upp. Uppvärmning kan utföras på gasbrännare, elspis, vatten, sand eller oljebad – beroende på vätskans kokpunkt. I inget fall får brandfarliga och brännbara vätskor (alkohol, eter, aceton etc.) värmas över öppen eld för att undvika olyckor: endast vatten eller annat bad får användas. Vätskan bör inte förångas fullständigt: 10-15 % av den initialt tagna volymen ska finnas kvar i kolven. En ny portion av vätskan kan hällas först när kolven har svalnat något.

Frysning

Ämnen med olika smältpunkter separeras med metoden frysning, kyler lösningen. Genom att frysa kan du få mycket rent vatten hemma. För att göra detta, häll kranvatten i en burk eller mugg och lägg den i frysen i kylen (eller ta ut den i kylan på vintern). Så snart ungefär hälften av vattnet förvandlas till is, måste den ofrusta delen av det, där föroreningar samlas, hällas ut och isen får smälta.

Inom industrin och i laboratorieförhållanden används metoder för att separera blandningar, baserade på andra olika egenskaper hos blandningens beståndsdelar. Till exempel kan järnspån isoleras från en blandning magnet. Ämnes förmåga att lösas upp i olika lösningsmedel används i extraktion- en metod för att separera fasta eller flytande blandningar genom att behandla dem med olika lösningsmedel. Till exempel jod vattenlösning kan särskiljas av någon organiskt lösningsmedel där jod löses bättre.

Slutsats

I laboratorieverksamhet och Vardagsliv mycket ofta är det nödvändigt att isolera enskilda komponenter från en blandning av ämnen. Observera att blandningar inkluderar två eller flera ämnen, uppdelade i två stora grupper: homogena och heterogena. Det finns olika sätt att separera blandningar, såsom filtrering, indunstning, destillation (destillation) och andra. Metoder för att separera blandningar beror huvudsakligen på blandningens typ och sammansättning.

Lista över begagnad litteratur

1. S.Ozols, E.Lepiņš kemi för grundskolan., 1996. S. 289

2. Information från Internet

Varje ämne innehåller föroreningar. Ett ämne anses vara rent om det nästan inte innehåller några föroreningar.

Blandningar av ämnen är antingen homogena eller heterogena. I en homogen blandning kan komponenterna inte detekteras genom observation, men i en inhomogen blandning är det möjligt.

Vissa fysikaliska egenskaper hos en homogen blandning skiljer sig från komponenternas.

I en heterogen blandning bevaras komponenternas egenskaper.

Heterogena blandningar av ämnen separeras genom sedimentering, filtrering, ibland genom inverkan av en magnet, och homogena blandningar separeras genom avdunstning och destillation (destillation).

Rena ämnen och blandningar

Vi bor bland kemiska substanser. Vi andas in luft, och detta är en blandning av gaser (kväve, syre och andra), vi andas ut koldioxid. Vi tvättar oss med vatten - detta är ett annat ämne, det vanligaste på jorden. Vi dricker mjölk - en blandning av vatten med de minsta dropparna mjölkfett, och inte bara: det finns också kaseinmjölkprotein, mineralsalter, vitaminer och till och med socker, men inte den som de dricker te med, utan en speciell mjölk - laktos. Vi äter äpplen, som består av en hel rad kemikalier - socker, äppelsyra och vitaminer finns här ... När tuggade äppelbitar kommer in i magen börjar mänskliga matsmältningsjuicer verka på dem, vilket hjälper till att absorbera allt gott användbart material inte bara ett äpple, utan också vilken annan mat som helst. Vi lever inte bara bland kemikalier, utan vi är själva gjorda av dem. Varje person - hans hud, muskler, blod, tänder, ben, hår är byggda av kemikalier, som ett hus av tegelstenar. Kväve, syre, socker, vitaminer är naturliga ämnen, naturligt ursprung. Glas, gummi, stål är också ämnen, närmare bestämt material (blandningar av ämnen). Både glas och gummi är av artificiellt ursprung, de fanns inte i naturen. Helt rena ämnen finns inte i naturen eller är mycket sällsynta.

Varje ämne innehåller alltid en viss mängd föroreningar. Ett ämne som nästan inte innehåller några föroreningar kallas rent. De arbetar med sådana ämnen i ett vetenskapligt laboratorium, ett skolkemirum. Observera att absolut rena ämnen inte existerar.

En enskild ren substans har en viss uppsättning karakteristiska egenskaper (konstanta fysikaliska egenskaper). Endast rent destillerat vatten har tsmältning = 0 °С, tboil = 100 °С och har ingen smak. Havsvatten fryser vid lägre temperaturer och kokar vid högre temperaturer. hög temperatur, smaken är bitter-salt. Svarta havets vatten fryser vid en lägre temperatur och kokar vid en högre temperatur än vatten Östersjön. Varför? Faktum är att havsvatten innehåller andra ämnen, till exempel lösta salter, d.v.s. det är en blandning av olika ämnen, vars sammansättning varierar över ett brett spektrum, men egenskaperna hos blandningen är inte konstanta. Begreppet "blandning" definierades på 1600-talet. Engelske vetenskapsmannen Robert Boyle: "En blandning är ett integrerat system som består av heterogena komponenter."

Nästan alla naturliga ämnen, livsmedel (förutom salt, socker, vissa andra), många medicinska och kosmetika, hushållskemikalier, Byggmaterial.

Jämförande egenskaper hos en blandning och ett rent ämne

Varje ämne som ingår i en blandning kallas en komponent.

Klassificering av blandningar

Det finns homogena och heterogena blandningar.

Homogena blandningar (homogena)

Tillsätt en liten portion socker i ett glas vatten och rör tills allt socker är upplöst. Vätskan kommer att ha söt smak. Således försvann inte sockret utan blev kvar i blandningen. Hej, vi kommer inte att se dess kristaller, inte ens när vi undersöker en droppe vätska i ett kraftfullt mikroskop. Den beredda blandningen av socker och vatten är homogen, de minsta partiklarna av dessa ämnen blandas jämnt i den.

Blandningar i vilka komponenter inte kan detekteras genom observation kallas homogena.

De flesta metallegeringar är också homogena blandningar. Till exempel i en legering av guld och koppar (den används för att göra Smycken) saknar röda kopparpartiklar och gula guldpartiklar.

Av material som är homogena blandningar av ämnen tillverkas många föremål för olika ändamål.

Alla blandningar av gaser, inklusive luft, tillhör homogena blandningar. Det finns många homogena blandningar av vätskor.

Homogena blandningar kallas också lösningar, även om de är fasta eller gasformiga.

Låt oss ge exempel på lösningar (luft i en kolv, bordssalt + vatten, småpengar: aluminium + koppar eller nickel + koppar).

Heterogena blandningar (heterogena)

Du vet att krita inte löser sig i vatten. Om dess pulver hälls i ett glas vatten, kan kritapartiklar alltid hittas i den resulterande blandningen, som är synliga för blotta ögat eller genom ett mikroskop.

Blandningar i vilka komponenter kan detekteras genom observation kallas heterogena.

Heterogena blandningar inkluderar de flesta mineraler, jord, byggmaterial, levande vävnader, grumligt vatten, mjölk och andra livsmedel, vissa mediciner och kosmetika.

I en heterogen blandning bevaras komponenternas fysikaliska egenskaper. Så järnspån blandat med koppar eller aluminium förlorar inte sin förmåga att attraheras av en magnet.

Vissa typer av heterogena blandningar har speciella namn: skum (till exempel skum, tvålskum), suspension (en blandning av vatten med en liten mängd mjöl), emulsion (mjölk, välskakad vegetabilisk olja med vatten), aerosol (rök) , dimma).

Metoder för att separera blandningar

I naturen finns ämnen i form av blandningar. För laboratorieforskning, industriella produktioner, för farmakologins och medicinens behov behövs rena substanser.

Det finns många metoder för att separera blandningar. De väljs med hänsyn till typen av blandning, aggregationstillstånd och skillnader i komponenternas fysikaliska egenskaper.

Metoder för att separera blandningar

Dessa metoder är baserade på skillnader i de fysikaliska egenskaperna hos komponenterna i blandningen.

Överväg metoder för att separera heterogena och homogena blandningar.

Kromatografi är en speciell metod för att separera komponenter baserat på deras olika absorption av ett visst ämne.

Om du hänger en remsa av filterpapper över ett kärl med rött bläck, doppa bara änden av remsan i dem. Lösningen absorberas av papperet och stiger längs med det. Men gränsen för färgens uppgång släpar efter gränsen för vattnets uppgång. Så sker separationen av två ämnen: vatten och färgämnet i bläcket.

Med hjälp av kromatografi var den ryske botanikern M. S. Tsvet den första som isolerade klorofyll från de gröna delarna av växter. I industri och laboratorier används istället för filterpapper för kromatografi stärkelse, kol, kalksten och aluminiumoxid. Krävs det alltid ämnen med samma reningsgrad?

För olika ändamål behövs ämnen med olika reningsgrad. Matlagningsvattnet är tillräckligt sedimenterat för att ta bort orenheter och klor som används för att desinficera det. Dricksvatten måste först kokas. Och i kemiska laboratorier för beredning av lösningar och experiment, inom medicin, behövs destillerat vatten, så renat som möjligt från de ämnen som är upplösta i det. Högrena ämnen, vars innehåll av föroreningar inte överstiger en miljondels procent, används inom elektronik-, halvledar-, kärnteknik- och andra precisionsindustrier.

Lektionsmaterial innehåller information om olika sätt separation av blandningar och rening av ämnen. Du får lära dig hur du använder kunskap om skillnaderna i egenskaperna hos komponenterna i en blandning för att välja den optimala metoden för att separera en given blandning.

Ämne: Inledande kemiska idéer

Lektion: Metoder för att separera blandningar och rening av ämnen

Låt oss definiera skillnaden mellan "metoder för att separera blandningar" och "metoder för att rena ämnen." I det första fallet är det viktigt att få i ren form alla komponenter som utgör blandningen. Vid rening av ett ämne försummas vanligtvis att erhålla föroreningar i ren form.

LÖSNING

Hur separerar man en blandning av sand och lera? Detta är ett av stegen i keramisk produktion (till exempel vid tillverkning av tegelstenar). För att separera en sådan blandning används sedimenteringsmetoden. Blandningen placeras i vatten och rörs om. Lera och sand olika hastighet bosätta sig i vattnet. Därför kommer sand att sedimentera mycket snabbare än lera (Fig. 1).

Ris. 1. Separering av en blandning av lera och sand genom sättning

Sedimenteringsmetoden används också för att separera blandningar av vattenolösliga fasta ämnen med olika densiteter. Så här kan du till exempel separera en blandning av järn och sågspån ( sågspån de kommer att flyta i vattnet, och järnen kommer att lägga sig).

En blandning av vegetabilisk olja och vatten kan också separeras genom att sedimentera, eftersom oljan inte löser sig i vatten och har lägre densitet (Fig. 2). Genom att sedimentera är det således möjligt att separera blandningar av vätskor som är olösliga i varandra med olika densiteter.

Ris. 2. Separering av en blandning av vegetabilisk olja och vatten genom att sedimentera

För att separera en blandning av bordsalt och flodsand kan du använda sedimenteringsmetoden (när den blandas med vatten kommer saltet att lösas upp, sanden kommer att sedimentera), men det kommer att vara mer tillförlitligt att separera sanden från saltlösningen med en annan metod - filtreringsmetoden.

Filtrering av denna blandning kan utföras med ett pappersfilter och en tratt nedsänkt i ett glas. Sandkorn finns kvar på filterpapperet och en klar lösning av bordssalt passerar genom filtret. I det här fallet är flodsanden sedimentet, och saltlösningen är lakvattnet (fig. 3).

Ris. 3. Använd filtreringsmetod för att separera flodsand från saltlösning

Filtrering kan utföras inte bara med filterpapper, utan även med andra porösa eller lösa material. Till exempel inkluderar bulkmaterial kvartssand och porösa material inkluderar glasull och bakad lera.

Vissa blandningar kan separeras med "hot filtration"-metoden. Till exempel en blandning av svavel- och järnpulver. Järn smälter vid över 1500 C och svavel runt 120 C. Smält svavel kan separeras från järnpulvret med uppvärmd glasull.

Salt kan isoleras från filtratet genom indunstning, d.v.s. värm blandningen och vattnet kommer att avdunsta och saltet blir kvar på porslinskoppen. Avdunstning, den partiella avdunstning av vatten, används ibland. Som ett resultat bildas en mer koncentrerad lösning, vid kylning av vilken det lösta ämnet frigörs i form av kristaller.

Om ett ämne som kan magnetiseras finns i blandningen, är det lätt att isolera det i sin rena form med hjälp av en magnet. Till exempel kan en blandning av svavel- och järnpulver separeras på detta sätt.

Samma blandning kan separeras med en annan metod, med kunskap om vätbarheten av komponenterna i blandningen med vatten. Järn vätas av vatten, d.v.s. vatten sprider sig över järnets yta. Svavel vätas inte av vatten. Om du lägger en svavelbit i vatten kommer den att sjunka, eftersom. Densiteten av svavel är större än densiteten av vatten. Men svavelpulvret kommer att dyka upp, eftersom. luftbubblor fastnar på svavelkornen som inte vätas av vatten och trycker upp dem till ytan. För att separera blandningen måste du placera den i vatten. Svavelpulvret kommer att flyta och järnet kommer att sjunka (fig. 4).

Ris. 4. Separering av en blandning av svavel- och järnpulver genom flotation

Metoden att separera blandningar baserat på skillnaden i komponenternas vätbarhet kallas flotation (franska flotter - att flyta). Överväg några fler metoder för separation och rening av ämnen.

En av de äldsta metoderna för att separera blandningar är destillation (eller destillation). Med denna metod är det möjligt att separera komponenter som är lösliga i varandra, med olika temperaturer kokande. Det är så destillerat vatten erhålls. Vatten med föroreningar kokas i ett kärl. Den resulterande vattenångan kondenserar vid kylning i ett annat kärl i form av redan destillerat (rent) vatten.

Ris. 5. Skaffa destillerat vatten

Komponenter med liknande egenskaper kan separeras med hjälp av kromatografimetoden. Denna metod är baserad på olika absorption av de ämnen som ska separeras av ytan av ett annat ämne.

Till exempel kan rött bläck separeras i dess komponenter (vatten och färgämne) genom kromatografi.

Ris. 6. Separering av rött bläck genom papperskromatografi

I kemiska laboratorier utförs kromatografi med hjälp av speciella instrument - kromatografier, vars huvuddelar är en kromatografisk kolonn och en detektor.

Adsorption används ofta inom kemin för att rena vissa ämnen. Det är ackumuleringen av ett ämne på ytan av ett annat ämne. Adsorbenter inkluderar till exempel aktivt kol.

Försök att släppa p-piller aktivt kol i ett kärl med färgat vatten, rör om, filtrera så ser du att filtratet har blivit färglöst. Kolatomer drar till sig molekyler, i detta fall färgämnet.

För närvarande används adsorption i stor utsträckning för vatten- och luftrening. Till exempel innehåller vattenfilter aktivt kol som adsorbent.

1. Samling av uppgifter och övningar i kemi: 8:e klass: till läroboken av P.A. Orzhekovsky och andra. "Kemi, klass 8" / P.A. Orzhekovsky, N.A. Titov, F.F. Hegel. – M.: AST: Astrel, 2006.

2. Ushakova O.V. Arbetsbok i kemi: 8:e klass: till läroboken av P.A. Orzhekovsky och andra. "Kemi. Grad 8” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; under. ed. prof. P.A. Orzhekovsky - M .: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (s. 10-11)

3. Kemi: årskurs 8: lärobok. för allmänt institutioner / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005.(§4)

4. Kemi: inorg. kemi: lärobok. för 8 celler. allmän institutioner / G.E. Rudzitis, FuGyu Feldman. - M .: Education, JSC "Moskva läroböcker", 2009. (§ 2)

5. Encyklopedi för barn. Volym 17. Kemi / Kapitel. redigerad av V.A. Volodin, ledande. vetenskaplig ed. I. Leenson. – M.: Avanta+, 2003.

Ytterligare webbresurser

1. En enda samling digitala utbildningsresurser ().

2. Elektronisk version av tidskriften "Chemistry and Life" ().

Läxa

Ur läroboken P.A. Orzhekovsky och andra. "Kemi, årskurs 8" med. 33 nr 2,4,6,T.

I vår artikel kommer vi att överväga vad rena ämnen och blandningar är, metoder för att separera blandningar. Var och en av oss använder dem i vardagen. Förekommer rena ämnen i naturen överhuvudtaget? Och hur skiljer man dem från blandningar?

Rena ämnen och blandningar: sätt att separera blandningar

Rena ämnen är ämnen som bara innehåller partiklar en viss sort. Forskare tror att de praktiskt taget inte existerar i naturen, eftersom alla, om än i försumbara proportioner, innehåller föroreningar. Absolut alla ämnen är också lösliga i vatten. Även om nedsänkt i denna vätska, t.ex. silverring, kommer jonerna av denna metall att gå i lösning.

Ett tecken på rena ämnen är sammansättningens beständighet och fysikaliska egenskaper. I processen för deras bildning sker en förändring i mängden energi. Dessutom kan den både öka och minska. Det enda sättet att separera ett rent ämne i dess individuella komponenter är att kemisk reaktion. Till exempel har endast destillerat vatten en typisk kok- och fryspunkt för detta ämne, frånvaron av smak och lukt. Och dess syre och väte kan sönderdelas endast genom elektrolys.

Och hur skiljer de sig från rena ämnen i sin helhet? Kemi kommer att hjälpa oss att svara på denna fråga. Metoder för att separera blandningar är fysiska eftersom de inte förändras kemisk sammansättningämnen. Till skillnad från rena ämnen har blandningar varierande sammansättning och egenskaper, och de kan separeras med fysikaliska metoder.

Vad är en blandning

En blandning är en samling av enskilda ämnen. Ett exempel är havsvatten. Till skillnad från destillerat har den en bitter eller salt smak, kokar vid en högre temperatur och fryser vid en lägre temperatur. Metoder för att separera blandningar av ämnen är fysikaliska. Ja, från havsvatten du kan få rent salt genom avdunstning och efterföljande kristallisation.

Typer av blandningar

Om du tillsätter socker i vattnet kommer partiklarna efter ett tag att lösas upp och bli osynliga. Som ett resultat kan de inte särskiljas med blotta ögat. Sådana blandningar kallas homogena eller homogena. Deras exempel är också luft, bensin, buljong, parfym, sött och saltvatten, en legering av koppar och aluminium. Som du kan se kan de vara i olika aggregationstillstånd, men vätskor är vanligast. De kallas också lösningar.

I heterogena eller heterogena blandningar kan partiklar av enskilda ämnen urskiljas. Järn- och träspån, sand och bordssalt är typiska exempel. Heterogena blandningar kallas även suspensioner. Bland dem urskiljs suspensioner och emulsioner. Den förra består av en vätska och en fast substans. Så en emulsion är en blandning av vatten och sand. En emulsion är en kombination av två vätskor med olika densiteter.

Det finns heterogena blandningar med speciella namn. Så, ett exempel på skum är skum, och aerosoler inkluderar dimma, rök, deodoranter, luftfräschare, antistatiska medel.

Metoder för att separera blandningar

Naturligtvis har många blandningar mer värdefulla fastigheterän de enskilda enskilda ämnen som ingår i deras sammansättning. Men även i vardagen finns det situationer då de behöver separeras. Och inom industrin är hela industrier baserade på denna process. Till exempel, från olja som ett resultat av dess bearbetning, erhålls bensin, gasolja, fotogen, eldningsolja, sololja och maskinolja, raketbränsle, acetylen och bensen. Håller med om att det är mer lönsamt att använda dessa produkter än att bränna olja utan tanke.

Låt oss nu se om det finns något sådant som kemiska metoder separation av blandningar. Anta att vi behöver få rena ämnen från en vattenlösning av salt. För att göra detta måste blandningen värmas upp. Som ett resultat kommer vattnet att förvandlas till ånga, och saltet kommer att kristallisera. Men samtidigt kommer det inte att ske någon omvandling av ett ämne till ett annat. Detta betyder att grunden för denna process är fysiska fenomen.

Metoder för att separera blandningar beror på aggregationstillståndet, förmågan att lösa upp, skillnaden i kokpunkt, densiteten och sammansättningen av dess komponenter. Låt oss överväga var och en av dem mer i detalj med specifika exempel.

Filtrering

Denna separationsmetod är lämplig för blandningar som innehåller en vätska och ett olösligt fast ämne. Till exempel vatten och flodsand. Denna blandning måste passeras genom ett filter. Som ett resultat kommer rent vatten fritt att passera genom det, och sanden kommer att finnas kvar.

avveckling

Vissa metoder för att separera blandningar är baserade på gravitationens verkan. På detta sätt kan suspensioner och emulsioner sönderdelas. Om vegetabilisk olja kommer ner i vattnet måste blandningen först skakas. Lämna det sedan ett tag. Som ett resultat kommer vattnet att vara i botten av kärlet, och oljan kommer att täcka det i form av en film.

Under laboratorieförhållanden används de för att sedimentera. Som ett resultat av sitt arbete dräneras en tätare vätska i ett kärl och en lätt kvarstår.

Sedimentering kännetecknas av en låg hastighet i processen. Nödvändig särskild tid för att bilda en fällning. Under industriella förhållanden utförs denna metod i speciella strukturer som kallas sedimentationstankar.

Magnetåtgärd

Om blandningen innehåller metall kan den separeras med en magnet. Till exempel separata järn- och träspån. Men har alla metaller dessa egenskaper? Inte alls. För denna metod är endast blandningar som innehåller ferromagneter lämpliga. Förutom järn inkluderar dessa nickel, kobolt, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium och erbium.

Destillering

Detta namn, översatt från latin, betyder "dränerande droppar." Destillation är en metod för att separera blandningar baserat på skillnaden i kokpunkter för ämnen. Så även hemma kan alkohol och vatten separeras. Det första ämnet börjar avdunsta redan vid en temperatur på 78 grader Celsius. När den vidrör den kalla ytan kondenserar alkoholångan och förvandlas till ett flytande tillstånd.

Inom industrin erhålls oljeraffineringsprodukter, aromatiska ämnen och rena metaller på detta sätt.

Indunstning och kristallisation

Dessa separationsmetoder är lämpliga för flytande lösningar. De ämnen som utgör deras sammansättning skiljer sig åt i deras kokpunkt. Således är det möjligt att få kristaller av salt eller socker från vattnet i vilket de är lösta. För att göra detta värms lösningarna och indunstas till ett mättat tillstånd. I detta fall avsätts kristallerna. Om det är nödvändigt att erhålla rent vatten bringas lösningen att koka, följt av kondensering av ångorna på en kallare yta.

Metoder för att separera gasblandningar

Gasblandningar separeras med laboratorie- och industrimetoder, eftersom denna process kräver speciell utrustning. Råmaterial naturligt ursprungär luft, koks, generator, tillhörande och naturgas, som är en kombination av kolväten.

De fysikaliska metoderna för att separera blandningar i gasform är följande:

• Kondensation är processen för gradvis kylning av en blandning, under vilken kondensation av dess beståndsdelar sker. I detta fall passerar först och främst högkokande ämnen, som samlas i separatorer, till flytande tillstånd. På detta sätt erhålls väte från och även ammoniak separeras från den oreagerade delen av blandningen.
• Sorption är absorptionen av vissa ämnen av andra. Denna process har motsatta komponenter, mellan vilka jämvikt upprättas under reaktionen. För framåt- och bakåtprocesser, olika förhållanden. I det första fallet, denna kombination högt tryck och låg temperatur. Denna process kallas sorption. Annars används de motsatta förhållandena: lågt tryck vid hög temperatur.
• Membranseparation är en metod där egenskapen för semipermeabla skiljeväggar används för att selektivt passera molekyler av olika ämnen.
• Återflöde - processen för kondensering av högkokande delar av blandningar som ett resultat av deras kylning. I detta fall bör temperaturen för övergången till det flytande tillståndet för de enskilda komponenterna skilja sig avsevärt.

Kromatografi

Namnet på denna metod kan översättas som "Jag skriver med färg." Föreställ dig att bläck tillsätts vattnet. Om du sänker änden av filterpapperet i en sådan blandning kommer det att börja absorberas. I det här fallet kommer vatten att absorberas snabbare än bläck, vilket är förknippat med en annan grad av sorption av dessa ämnen. Kromatografi är inte bara en metod för att separera blandningar, utan också en metod för att studera egenskaper hos ämnen som diffusion och löslighet.

Så vi bekantade oss med sådana begrepp som "rena ämnen" och "blandningar". De första är grundämnen eller föreningar som endast består av partiklar av en viss typ. Deras exempel är salt, socker, destillerat vatten. Blandningar är en samling av enskilda ämnen. Ett antal metoder används för att skilja dem åt. Hur de separeras beror på de fysiska egenskaperna hos dess beståndsdelar. De viktigaste är sedimentering, indunstning, kristallisation, filtrering, destillation, magnetisering och kromatografi.