วิธีการแยกสารผสม

สารส่วนใหญ่ในโลกของเราไม่ได้อยู่ในรูปที่บริสุทธิ์ แต่อยู่ในสารประกอบและสารผสม ร่วมกับสารอื่นๆ

ดังนั้นองค์ประกอบของหินแกรนิตจึงมีสารสามชนิดที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

แต่นมดูเหมือนเป็นเนื้อเดียวกันสำหรับเราจนเปรี้ยว เปรี้ยว

นมแยกออกเป็นเวย์ใสและตกตะกอนสีขาว - โปรตีน

เคซีน ผู้ชายเมื่อนานมาแล้ว ใช้สารเหล่านี้ , รวมในนมเน้นๆ

จากส่วนผสม นมเปรี้ยวเตรียมจากโปรตีนที่ไม่ละลายน้ำ - เคซีนและละลายได้

เวย์โปรตีนใช้สำหรับโภชนาการทางคลินิก

สารผสมสามารถแยกออกได้อย่างไร?

1. หากสารไม่ละลายในน้ำ เช่น ซีเรียล (ข้าว บัควีท เซโมลินา ฯลฯ) ทรายแม่น้ำ ชอล์ก ดินเหนียว คุณสามารถใช้วิธีการกรองได้

การกรอง-กรองของเหลว (ก๊าซ) ผ่านตัวกรองเพื่อทำให้บริสุทธิ์จากสิ่งสกปรกที่เป็นของแข็ง

1. ติดแผ่นกรอง. เราวางไว้ในกรวยทำให้เปียกด้วยน้ำเล็กน้อย

2. ใส่กรวยที่มีตัวกรองลงในขวด

3. กรองส่วนผสมของสารที่ไม่ละลายน้ำและน้ำผ่านตัวกรอง

บทสรุป. น้ำบริสุทธิ์โดยการกรองผ่านตัวกรองได้อย่างอิสระ สารที่ไม่ละลายในน้ำยังคงอยู่บนตัวกรอง

2. ถ้าของแข็งละลายน้ำได้ ( เกลือ, น้ำตาล, กรดมะนาว) จากนั้นให้แยกสารผสมสามารถใช้วิธีการระเหยได้

การระเหย- การแยกของแข็งที่ละลายในของเหลวโดยแปลงเป็นไอ

ในแก้วน้ำเกลือไม่ได้หายไปแม้ว่าจะมองไม่เห็นก็ตาม - สารละลายนั้นโปร่งใส การระเหยทำให้สามารถแยกสารที่ละลายในน้ำออกจากส่วนผสมของสาร (น้ำและเกลือ) ผลึกเกลือสามารถมองเห็นได้บนกระจก เป็นการยืนยันข้อสรุปว่า ว่าสารแต่ละชนิด (ทั้งน้ำและเกลือ) ของส่วนผสมยังคงคุณสมบัติอยู่.

บทสรุป. สารที่ละลายน้ำได้สามารถแยกได้จากสารละลาย

3 . ในการแยกของเหลวที่ละลายได้ในกันและกันเพื่อให้ได้น้ำบริสุทธิ์ (ปราศจากสิ่งสกปรก) จะใช้วิธีการกลั่น

(หรือการกลั่น)

การกลั่น-การกลั่น การแยกสารที่มีอยู่ในของผสมของเหลวตามจุดเดือด ตามด้วยการทำให้เย็นลงของไอ

ในธรรมชาติ น้ำในรูปบริสุทธิ์ (ไม่มีเกลือ) จะไม่เกิดขึ้น น้ำในมหาสมุทร ทะเล แม่น้ำ บ่อน้ำ และน้ำพุเป็นสารละลายเกลือหลายชนิดในน้ำ อย่างไรก็ตาม บ่อยครั้งที่ผู้คนต้องการน้ำสะอาดที่ไม่มีเกลือปนอยู่ (ใช้ในเครื่องยนต์ของรถยนต์ ในการผลิตสารเคมีเพื่อให้ได้มา) โซลูชั่นต่างๆและสาร เมื่อถ่ายรูป) น้ำดังกล่าวเรียกว่ากลั่นและวิธีการได้มาซึ่งเรียกว่าการกลั่น

เราต้มน้ำประปาให้ร้อนบนเปลวไฟของตะเกียงแอลกอฮอล์ในหลอดทดลอง ปิดด้วยจุกไม้ก๊อกที่มีท่อจ่ายแก๊ส เราลดปลายหลอดลงในหลอดทดลองที่สะอาดและแห้ง วางในแก้วที่มีน้ำแข็ง หยดน้ำกลั่น (ทำให้บริสุทธิ์จากเกลือและสิ่งสกปรก) ปรากฏขึ้นที่ด้านล่างและผนังของหลอดทดลองในแก้วที่มีน้ำแข็ง

ออกกำลังกาย

1. มองเข้าไปในกาต้มน้ำเปล่าที่ใช้ต้มน้ำ มีบนผนังและด้านล่าง เคลือบสีขาว(สเกล) สารที่ละลายน้ำแล้ว?

2. หยดน้ำไหลออกจากฝากาต้มน้ำที่ต้มน้ำ น้ำใด - บนฝาหรือในกาต้มน้ำ - มีเกลือมากกว่ากัน? อธิบายคำตอบของคุณ.

3. กระบวนการที่แสดงในภาพมีชื่อว่าอะไร?

4. หากส่วนผสมมีธาตุเหล็กก็สามารถใช้แม่เหล็กแยกออกได้เพราะ เหล็กและโลหะผสมของมันถูกดึงดูดด้วยแม่เหล็ก

5. ในการแยกของเหลวที่เข้ากันไม่ได้สองชนิด (น้ำมันและน้ำ น้ำมันดอกทานตะวัน และน้ำ) คุณต้องใช้กรวยแยก

ของเหลวที่มีความหนาแน่นสูงกว่าจะรวมกันเป็นแก้ว และของเหลวที่เบากว่าจะยังคงอยู่ในกรวยแยก

ห้องสมุดเลนินกราดขนาดใหญ่ - สรุป - วิธีการแยกสารผสม

วิธีการแยกสารผสม

บทคัดย่อตามระเบียบวินัย:เคมี

ในหัวข้อ: วิธีการแยกสารผสม

ริกา - 2009

บทนำ…………………………………………………………………………..หน้า 3

ประเภทของสารผสม…………………………………………………………………………หน้า 4

วิธีการแยกสารผสม……………………………………………………..หน้า 6

บทสรุป……………………………………………………………………….หน้า 11

รายการอ้างอิง………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……..p.12

บทนำ

โดยธรรมชาติแล้ว สารในรูปแบบบริสุทธิ์นั้นหายากมาก สิ่งของรอบตัวเราส่วนใหญ่ประกอบด้วยสารผสม ในห้องปฏิบัติการเคมี นักเคมีทำงานกับสารบริสุทธิ์ หากสารมีสิ่งเจือปน นักเคมีคนใดสามารถแยกสารที่จำเป็นสำหรับการทดลองออกจากสิ่งเจือปนได้ เพื่อศึกษาคุณสมบัติของสาร จำเป็นต้องทำให้บริสุทธิ์สารนี้ กล่าวคือ แยกเป็นส่วนๆ การแยกสารผสมเป็นกระบวนการทางกายภาพ วิธีการทางกายภาพการแยกสารถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในห้องปฏิบัติการเคมี ในการผลิตผลิตภัณฑ์อาหาร ในการผลิตโลหะและสารอื่นๆ

ประเภทของสารผสม

ไม่มีสารบริสุทธิ์ในธรรมชาติ เมื่อพิจารณาก้อนหิน หินแกรนิต เราเชื่อว่าพวกมันประกอบด้วยเมล็ดพืช เส้นเลือดหลากสี นมประกอบด้วยไขมัน โปรตีน น้ำ; น้ำมันและ ก๊าซธรรมชาติมีสารอินทรีย์ที่เรียกว่าไฮโดรคาร์บอน อากาศมีก๊าซต่างๆ น้ำธรรมชาติไม่ใช่สารเคมีบริสุทธิ์ ส่วนผสมคือส่วนผสมของสารที่ไม่เหมือนกันตั้งแต่สองชนิดขึ้นไป

ส่วนผสมสามารถแบ่งออกเป็นสอง กลุ่มใหญ่(รี

หากมองเห็นด้วยตาเปล่าเห็นส่วนประกอบของสารผสม ให้เรียกสารผสมดังกล่าวว่า ต่างกันตัวอย่างเช่น ส่วนผสมของตะไบไม้และตะไบเหล็ก ส่วนผสมของน้ำและน้ำมันพืช ส่วนผสมของทรายแม่น้ำและน้ำ เป็นต้น

หากไม่สามารถแยกแยะส่วนประกอบของส่วนผสมด้วยตาเปล่าได้จะเรียกว่าของผสมดังกล่าว เป็นเนื้อเดียวกัน. ของผสม เช่น นม น้ำมัน สารละลายน้ำตาลในน้ำ ฯลฯ จัดเป็นส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน

มีสารที่เป็นของแข็ง ของเหลว และก๊าซ สารสามารถผสมในสถานะของการรวมกลุ่มใดก็ได้ สถานะของการรวมตัวของสารผสมเป็นตัวกำหนดปริมาณที่เหนือกว่าส่วนที่เหลือ

ของผสมต่างกันเกิดจากสารที่มีสถานะการรวมตัวต่างกัน เมื่อสารไม่ละลายร่วมกันและผสมได้ไม่ดี (ตารางที่ 1)

ส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันจะเกิดขึ้นเมื่อสารละลายเข้ากันดีและผสมให้เข้ากันดี (ตารางที่ 2)

เมื่อเกิดส่วนผสมขึ้น การเปลี่ยนแปลงทางเคมีมักจะไม่เกิดขึ้น และสารในส่วนผสมจะคงคุณสมบัติไว้ ความแตกต่างในคุณสมบัติของสารที่ใช้ในการแยกสารผสม

วิธีการแยกสารผสม

ของผสมทั้งที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันและเป็นเนื้อเดียวกันสามารถแบ่งออกเป็นส่วนประกอบได้ กล่าวคือ สำหรับสารบริสุทธิ์ สารบริสุทธิ์คือสารที่ไม่สามารถแยกออกโดยวิธีทางกายภาพให้เป็นสารอื่นๆ ได้ตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไป และไม่เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติ คุณสมบัติทางกายภาพ. มีหลายวิธีในการแยกสารผสม วิธีการบางอย่างสำหรับการแยกสารผสมจะใช้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของส่วนผสม

1. คัดกรอง;
2. การกรอง;
3. การตกตะกอน;
4. Decantation
5. การหมุนเหวี่ยง;
6. การระเหย;
7. การระเหย;
8. การตกผลึกซ้ำ;
9. การกลั่น (กลั่น);
10. หนาวจัด;
11. การกระทำของแม่เหล็ก
12. โครมาโตกราฟี;
13. การสกัด;
14. การดูดซับ

มาทำความรู้จักกับพวกเขาสักหน่อย ในที่นี้ควรสังเกตว่าแยกของผสมต่างกันได้ง่ายกว่าของผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน ด้านล่าง เราจะยกตัวอย่างการแยกสารจากของผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันและของผสมต่างกัน

คัดกรอง

สมมุติว่าน้ำตาลทรายลงไปในแป้ง บางทีวิธีที่ง่ายที่สุดในการแยกคือ คัดกรอง. ด้วยตะแกรง คุณสามารถแยกอนุภาคขนาดเล็กของแป้งออกจากผลึกน้ำตาลที่ค่อนข้างใหญ่ได้อย่างง่ายดาย ที่ เกษตรกรรมคัดกรองใช้เพื่อแยกเมล็ดพืชจากเศษต่างประเทศ ในการก่อสร้างกรวดจะแยกออกจากทรายในลักษณะนี้

การกรอง

ส่วนประกอบที่เป็นของแข็งของช่วงล่างแยกออกจากของเหลว การกรอง,โดยใช้กระดาษหรือผ้ากรอง สำลี ทรายละเอียดบางๆ ลองนึกภาพว่าเราได้รับส่วนผสมของเกลือแกงทรายและดินเหนียว จำเป็นต้องแยกเกลือแกงออกจากส่วนผสม เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้ใส่ส่วนผสมในบีกเกอร์กับน้ำแล้วเขย่า เกลือแกงละลายและทรายตกตะกอน ดินเหนียวไม่ละลายและไม่เกาะตัวกับก้นแก้ว น้ำจึงยังคงขุ่นมัว ในการกำจัดอนุภาคดินเหนียวที่ไม่ละลายน้ำออกจากสารละลาย ส่วนผสมจะถูกกรอง ในการทำเช่นนี้ คุณต้องประกอบอุปกรณ์กรองขนาดเล็กจากกรวยแก้ว กระดาษกรอง และขาตั้งกล้อง สารละลายเกลือถูกกรองออก เมื่อต้องการทำเช่นนี้ สารละลายที่กรองแล้วจะถูกเทลงในกรวยอย่างระมัดระวังโดยใส่ตัวกรองอย่างแน่นหนา อนุภาคทรายและดินเหนียวยังคงอยู่บนตัวกรอง และสารละลายเกลือใสจะผ่านตัวกรอง การตกผลึกซ้ำใช้เพื่อแยกเกลือที่ละลายในน้ำ

การตกผลึกซ้ำ การระเหย

การตกผลึกใหม่วิธีการทำให้บริสุทธิ์เรียกว่าซึ่งสารจะละลายในน้ำก่อนจากนั้นสารละลายของสารในน้ำจะระเหยไป เป็นผลให้น้ำระเหยและสารถูกปล่อยออกมาในรูปของผลึก
ยกตัวอย่าง: จำเป็นต้องแยกเกลือแกงออกจากสารละลาย
ข้างต้น เราได้พิจารณาตัวอย่างเมื่อจำเป็นต้องแยกเกลือแกงออกจากส่วนผสมที่ต่างกัน ทีนี้เรามาแยกเกลือแกงออกจากส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันกัน สารละลายที่ได้จากการกรองเรียกว่าการกรอง กรองต้องเทลงในถ้วยพอร์ซเลน วางถ้วยด้วยสารละลายบนวงแหวนของขาตั้งกล้องและอุ่นสารละลายบนเปลวไฟของตะเกียงวิญญาณ น้ำจะเริ่มระเหยและปริมาตรของสารละลายจะลดลง กระบวนการดังกล่าวเรียกว่า การระเหย.เมื่อน้ำระเหย สารละลายจะมีความเข้มข้นมากขึ้น เมื่อสารละลายถึงสภาวะอิ่มตัวด้วยเกลือแกง ผลึกจะปรากฏบนผนังของถ้วย ณ จุดนี้ ให้หยุดการให้ความร้อนและทำให้สารละลายเย็นลง เกลือแกงที่แช่เย็นจะโดดเด่นในรูปของผลึก หากจำเป็น สามารถแยกผลึกเกลือออกจากสารละลายได้โดยการกรอง สารละลายจะต้องไม่ระเหยจนกว่าน้ำจะระเหยหมด เนื่องจากสิ่งเจือปนที่ละลายน้ำได้อื่นๆ สามารถตกตะกอนในรูปของผลึกและปนเปื้อนเกลือแกงได้

การตกตะกอน การแยกส่วน

ใช้เพื่อแยกสารที่ไม่ละลายน้ำออกจากของเหลว สนับสนุน. หากอนุภาคของแข็งมีขนาดใหญ่พอ อนุภาคเหล่านี้จะตกตะกอนที่ด้านล่างอย่างรวดเร็ว และของเหลวจะโปร่งใส มันสามารถระบายออกจากตะกอนอย่างระมัดระวังและการดำเนินการง่าย ๆ นี้มีชื่อของตัวเองเช่นกัน - การแยกส่วน. ยิ่งของแข็งในของเหลวมีขนาดเล็กเท่าใด ส่วนผสมก็จะยิ่งจับตัวกันนานขึ้น สามารถแยกของเหลวสองชนิดออกจากกันได้โดยไม่ผสมกัน

การหมุนเหวี่ยง

หากอนุภาคของส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันมีขนาดเล็กมาก จะไม่สามารถแยกออกได้โดยการตกตะกอนหรือกรอง ตัวอย่างของสารผสมดังกล่าว ได้แก่ นมและละลายน้ำ ยาสีฟัน. ของผสมดังกล่าวจะถูกแบ่งออก การหมุนเหวี่ยง. ของผสมที่มีของเหลวดังกล่าวจะถูกวางในหลอดทดลองและหมุนด้วยความเร็วสูงในเครื่องมือพิเศษ - เครื่องหมุนเหวี่ยง อันเป็นผลมาจากการหมุนเหวี่ยง อนุภาคที่หนักกว่าจะถูก "กด" ไปที่ด้านล่างของเรือและปอดอยู่ด้านบน นมเป็นอนุภาคไขมันที่เล็กที่สุดที่กระจายอยู่ในสารละลายที่เป็นน้ำของสารอื่นๆ เช่น น้ำตาล โปรตีน ในการแยกส่วนผสมดังกล่าว จะใช้เครื่องหมุนเหวี่ยงพิเศษที่เรียกว่าเครื่องแยก เมื่อแยกนม ไขมันจะอยู่บนผิว แยกออกง่าย สิ่งที่เหลืออยู่คือน้ำที่มีสารที่ละลายอยู่ในนั้น - นี่คือนมพร่องมันเนย

การดูดซับ

ในเทคโนโลยี ปัญหามักเกิดจากการทำความสะอาดก๊าซ เช่น อากาศ จากส่วนประกอบที่ไม่ต้องการหรือเป็นอันตราย สารหลายอย่างมีหนึ่งตัว คุณสมบัติที่น่าสนใจ- สามารถ "เกาะ" กับพื้นผิวของสารที่มีรูพรุนได้ เช่น เหล็กกับแม่เหล็ก การดูดซับเรียกว่าความสามารถของของแข็งบางชนิดในการดูดซับก๊าซหรือสารที่ละลายบนพื้นผิว สารที่สามารถดูดซับได้เรียกว่าตัวดูดซับ ตัวดูดซับเป็นสารที่เป็นของแข็งซึ่งมีช่องภายในหลายช่อง ช่องว่าง รูพรุน เช่น พวกมันมีพื้นผิวดูดซับรวมที่ใหญ่มาก ตัวดูดซับเป็นถ่านกัมมันต์ ซิลิกาเจล (ในกล่องที่มี รองเท้าใหม่คุณสามารถหาถุงเล็ก ๆ ที่มีถั่วขาว - นี่คือซิลิกาเจล) กระดาษกรอง สารต่างๆ "เกาะติด" กับพื้นผิวของตัวดูดซับต่างกัน: บางชนิดถูกยึดบนพื้นผิวอย่างแน่นหนา บางชนิดมีความแข็งแรงน้อยกว่า ถ่านกัมมันต์ไม่เพียงแต่ดูดซับก๊าซเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสารที่ละลายในของเหลวด้วย ในกรณีที่เป็นพิษจะถูกนำไปดูดซับสารพิษ

การกลั่น (กลั่น)

ของเหลวสองชนิดที่เป็นส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน เช่น เอทานอลด้วยน้ำ แยกจากการกลั่นหรือการกลั่น วิธีนี้ขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าของเหลวถูกทำให้ร้อนจนถึงจุดเดือด และไอของของเหลวนั้นถูกกำจัดผ่านท่อจ่ายก๊าซไปยังภาชนะอื่น การทำความเย็น ไอจะควบแน่น และสิ่งสกปรกยังคงอยู่ในขวดกลั่น เครื่องกลั่นแสดงในรูปที่ 2

ของเหลวถูกวางในขวด Wurtz (1) คอของขวด Wurtz ถูกปิดอย่างแน่นหนาด้วยจุกที่มีเทอร์โมมิเตอร์เสียบเข้าไป (2) ในขณะที่ถังเก็บปรอทควรอยู่ที่ระดับการเปิดท่อทางออก เสียบปลายท่อระบายผ่านจุกที่ใส่แน่นเข้าไปในตู้เย็น Liebig (3) ที่ปลายอีกด้านของส่วนที่ยึด (4) ได้รับการแก้ไข ปลายที่แคบของ allonge ถูกลดระดับลงในเครื่องรับ (5) ด้านล่างสุดของแจ็กเก็ตตู้เย็นเชื่อมต่อกับท่อยางเข้ากับก๊อกน้ำ และจากปลายด้านบนจะเป็นท่อระบายน้ำในอ่างล้างจาน แจ็คเก็ตตู้เย็นควรเติมน้ำเสมอ ขวด Wurtz และคอนเดนเซอร์ถูกยึดในชั้นวางแยกจากกัน ของเหลวถูกเทลงในขวดผ่านกรวยที่มีท่อยาว เติมขวดกลั่นให้เหลือ 2/3 ของปริมาตร สำหรับการเดือดที่สม่ำเสมอ ให้วางจุดเดือดหลายจุดที่ด้านล่างของขวด - เส้นเลือดฝอยแก้วปิดผนึกที่ปลายด้านหนึ่ง หลังจากปิดขวดแล้ว น้ำจะถูกส่งไปยังตู้เย็นและของเหลวในขวดจะถูกทำให้ร้อน การทำความร้อนสามารถทำได้โดยใช้เตาแก๊ส เตาไฟฟ้า น้ำ ทรายหรืออ่างน้ำมัน ขึ้นอยู่กับจุดเดือดของของเหลว ไม่ว่าในกรณีใด ของเหลวที่ติดไฟและติดไฟได้ (แอลกอฮอล์ อีเทอร์ อะซิโตน ฯลฯ) ไม่ควรถูกทำให้ร้อนด้วยไฟแบบเปิดเพื่อหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุ: ควรใช้เฉพาะน้ำหรืออ่างอาบน้ำอื่นๆ เท่านั้น ของเหลวไม่ควรระเหยจนหมด: 10-15% ของปริมาตรที่ใช้เริ่มแรกควรคงอยู่ในขวด ส่วนใหม่ของของเหลวสามารถเทได้ก็ต่อเมื่อขวดเย็นลงเล็กน้อยเท่านั้น

หนาวจัด

แยกสารที่มีจุดหลอมเหลวต่างกันโดยวิธี หนาวจัด,ทำให้สารละลายเย็นลง โดยการแช่แข็งคุณจะได้มาก น้ำสะอาดที่บ้าน. ในการทำเช่นนี้ ให้เทน้ำประปาลงในขวดหรือเหยือกแล้วนำไปแช่ในช่องแช่แข็งของตู้เย็น (หรือนำออกมาในที่เย็นในฤดูหนาว) ทันทีที่น้ำประมาณครึ่งหนึ่งกลายเป็นน้ำแข็ง ส่วนที่ยังไม่ได้แช่แข็งซึ่งมีสิ่งสกปรกสะสมอยู่จะต้องถูกเทออก และน้ำแข็งจะละลายได้

ในอุตสาหกรรมและในห้องปฏิบัติการ ใช้วิธีการแยกสารผสม โดยพิจารณาจากคุณสมบัติที่แตกต่างกันอื่นๆ ของส่วนประกอบที่เป็นส่วนประกอบของของผสม ตัวอย่างเช่น สามารถแยกตะไบเหล็กออกจากส่วนผสมได้ แม่เหล็ก. ความสามารถของสารในการละลายในตัวทำละลายต่างๆ ถูกนำมาใช้ใน การสกัด- วิธีการแยกของผสมของแข็งหรือของเหลวโดยการบำบัดด้วยตัวทำละลายต่างๆ ตัวอย่างเช่น ไอโอดีน สารละลายน้ำสามารถแยกแยะได้โดยใด ๆ ตัวทำละลายอินทรีย์ซึ่งไอโอดีนละลายได้ดีกว่า

บทสรุป

ในห้องปฏิบัติการและ ชีวิตประจำวันบ่อยครั้งจำเป็นต้องแยกส่วนประกอบแต่ละส่วนออกจากส่วนผสมของสาร โปรดทราบว่าของผสมประกอบด้วยสารตั้งแต่สองชนิดขึ้นไป แบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่: เอกพันธ์และต่างกัน การแยกสารผสมมีหลายวิธี เช่น การกรอง การระเหย การกลั่น (การกลั่น) และอื่นๆ วิธีการแยกสารผสมส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับชนิดและองค์ประกอบของส่วนผสม

รายชื่อวรรณกรรมที่ใช้แล้ว

1. S.Ozols, E.Lepiņš chemistry for elementary school., 1996. P. 289

2. ข้อมูลจากอินเทอร์เน็ต

สารทุกชนิดมีสิ่งสกปรก สารจะถือว่าบริสุทธิ์หากแทบไม่มีสิ่งเจือปน

ส่วนผสมของสารเป็นเนื้อเดียวกันหรือต่างกัน ในส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน ส่วนประกอบไม่สามารถตรวจพบได้โดยการสังเกต แต่ในส่วนผสมที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันนั้นเป็นไปได้

คุณสมบัติทางกายภาพบางประการของส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันแตกต่างจากส่วนประกอบนั้น

ในส่วนผสมที่ต่างกันจะคงคุณสมบัติของส่วนประกอบไว้

ของผสมที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันของสารจะถูกแยกออกจากกันโดยการตกตะกอน การกรอง บางครั้งโดยการกระทำของแม่เหล็ก และของผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันจะถูกแยกจากการระเหยและการกลั่น (การกลั่น)

สารบริสุทธิ์และสารผสม

เราอยู่ท่ามกลาง สารเคมี. เราสูดดมอากาศและนี่คือส่วนผสมของก๊าซ (ไนโตรเจนออกซิเจนและอื่น ๆ ) เราหายใจออกก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เราล้างตัวเองด้วยน้ำ - นี่เป็นอีกสารหนึ่งที่พบได้บ่อยที่สุดในโลก เราดื่มนม - ส่วนผสมของน้ำที่มีไขมันนมหยดเล็กที่สุดและไม่เพียงเท่านั้น: ยังมีโปรตีนจากนมเคซีน, เกลือแร่, วิตามินและแม้กระทั่งน้ำตาล แต่ไม่ใช่ที่พวกเขาดื่มชา แต่เป็นนมพิเศษ - แลคโตส เรากินแอปเปิ้ลซึ่งประกอบด้วยสารเคมีมากมาย - น้ำตาล, กรดมาลิกและวิตามินอยู่ที่นี่ ... เมื่อแอปเปิ้ลเคี้ยวชิ้นเข้าไปในกระเพาะอาหารน้ำย่อยของมนุษย์จะเริ่มออกฤทธิ์ซึ่งช่วยดูดซับความอร่อยทั้งหมด วัสดุที่มีประโยชน์ไม่เพียงแต่แอปเปิลเท่านั้นแต่ยังมีอาหารอื่นๆ ด้วย เราไม่เพียงแต่อยู่ท่ามกลางสารเคมีเท่านั้น แต่พวกเราเองก็ถูกสร้างขึ้นจากสารเคมีเหล่านี้ด้วย ทุกคน - ผิวหนัง กล้ามเนื้อ เลือด ฟัน กระดูก ผม ถูกสร้างขึ้นจากสารเคมี เหมือนกับบ้านอิฐ ไนโตรเจน ออกซิเจน น้ำตาล วิตามิน เป็นสารธรรมชาติ กำเนิดจากธรรมชาติ. แก้ว ยาง เหล็ก ก็เป็นสารเช่นกัน แม่นยำกว่า วัสดุ (ส่วนผสมของสาร) ทั้งแก้วและยางเป็นแหล่งกำเนิดเทียมซึ่งไม่มีอยู่ในธรรมชาติ สารบริสุทธิ์ทั้งหมดไม่พบในธรรมชาติหรือหายากมาก

สารแต่ละชนิดมักมีสิ่งเจือปนอยู่จำนวนหนึ่งเสมอ สารที่แทบไม่มีสิ่งเจือปนเลยเรียกว่าบริสุทธิ์ พวกเขาทำงานกับสารดังกล่าวในห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์ ห้องเคมีของโรงเรียน โปรดทราบว่าไม่มีสารบริสุทธิ์อย่างแท้จริง

สารบริสุทธิ์แต่ละชนิดมีคุณสมบัติเฉพาะชุดหนึ่ง (คุณสมบัติทางกายภาพคงที่) เฉพาะน้ำกลั่นบริสุทธิ์เท่านั้นที่มี tmelt = 0 °С, tboil = 100 °С และไม่มีรสชาติ น้ำทะเลจะแข็งตัวที่อุณหภูมิต่ำและเดือดที่อุณหภูมิสูงขึ้น อุณหภูมิสูง, รสขม-เค็ม. น้ำทะเลสีดำกลายเป็นน้ำแข็งที่อุณหภูมิต่ำกว่า และเดือดที่อุณหภูมิสูงกว่าน้ำ ทะเลบอลติก. ทำไม ความจริงก็คือน้ำทะเลมีสารอื่นๆ เช่น เกลือที่ละลายน้ำได้ เช่น เป็นส่วนผสมของสารต่างๆ ซึ่งมีองค์ประกอบแตกต่างกันไปตามช่วงกว้าง แต่คุณสมบัติของส่วนผสมไม่คงที่ แนวคิดของ "ส่วนผสม" ถูกกำหนดไว้ในศตวรรษที่ 17 โรเบิร์ต บอยล์ นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ: "ส่วนผสมคือระบบอินทิกรัลที่ประกอบด้วยส่วนประกอบที่ต่างกัน"

สารธรรมชาติเกือบทั้งหมด อาหาร (ยกเว้นเกลือ น้ำตาล บางชนิด) ยาหลายชนิดและ เครื่องสำอาง, เคมีภัณฑ์ในครัวเรือน, วัสดุก่อสร้าง.

ลักษณะเปรียบเทียบของสารผสมและสารบริสุทธิ์

สารแต่ละตัวในส่วนผสมเรียกว่าส่วนประกอบ

การจำแนกประเภทของสารผสม

มีส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันและต่างกัน

ส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน (เป็นเนื้อเดียวกัน)

เพิ่มน้ำตาลส่วนเล็ก ๆ ลงในแก้วน้ำแล้วคนให้เข้ากันจนน้ำตาลละลายหมด ของเหลวจะมี รสหวาน. ดังนั้นน้ำตาลจึงไม่หายไป แต่ยังคงอยู่ในส่วนผสม โฮ เราจะไม่เห็นผลึกของมัน แม้ว่าจะตรวจดูของเหลวในกล้องจุลทรรศน์อันทรงพลังก็ตาม ส่วนผสมของน้ำตาลและน้ำที่เตรียมไว้นั้นเป็นเนื้อเดียวกันอนุภาคที่เล็กที่สุดของสารเหล่านี้ผสมกันอย่างเท่าเทียมกัน

สารผสมที่ส่วนประกอบไม่สามารถตรวจพบได้โดยการสังเกตจะเรียกว่าเป็นเนื้อเดียวกัน

โลหะผสมส่วนใหญ่เป็นส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน ตัวอย่างเช่น ในโลหะผสมของทองคำและทองแดง (ใช้ทำ เครื่องประดับ) ไม่มีอนุภาคทองแดงสีแดงและอนุภาคทองคำสีเหลือง

จากวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกันของสารผสม มีหลายรายการเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ

ของผสมของก๊าซทั้งหมด รวมทั้งอากาศ เป็นของผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน มีส่วนผสมของของเหลวที่เป็นเนื้อเดียวกันมากมาย

สารผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันเรียกอีกอย่างว่าสารละลายแม้ว่าจะเป็นของแข็งหรือเป็นก๊าซก็ตาม

ให้เรายกตัวอย่างวิธีแก้ปัญหา (อากาศในขวด เกลือแกง + น้ำ การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย: อะลูมิเนียม + ทองแดง หรือ นิกเกิล + ทองแดง)

ของผสมต่างกัน (ต่างกัน)

คุณรู้ไหมว่าชอล์กไม่ละลายในน้ำ หากเทผงลงในแก้วน้ำ จะพบอนุภาคชอล์กในส่วนผสมที่ได้ ซึ่งมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าหรือผ่านกล้องจุลทรรศน์

สารผสมที่ส่วนประกอบสามารถตรวจจับได้โดยการสังเกตจะเรียกว่าต่างกัน

ส่วนผสมที่ต่างกัน ได้แก่ แร่ธาตุส่วนใหญ่ ดิน วัสดุก่อสร้าง เนื้อเยื่อที่มีชีวิต น้ำขุ่น, นมและอาหารอื่นๆ, ยาและเครื่องสำอางบางชนิด.

ในส่วนผสมที่ต่างกันจะคงคุณสมบัติทางกายภาพของส่วนประกอบไว้ ดังนั้นตะไบเหล็กที่ผสมกับทองแดงหรืออลูมิเนียมจะไม่สูญเสียความสามารถในการดึงดูดแม่เหล็ก

สารผสมที่ต่างกันบางประเภทมีชื่อพิเศษ: โฟม (เช่น โฟม สบู่เหลว) สารแขวนลอย (ส่วนผสมของน้ำกับแป้งเล็กน้อย) อิมัลชัน (นม น้ำมันพืชที่เขย่าให้เข้ากันกับน้ำ) ละอองลอย (ควัน) ,หมอก).

วิธีการแยกสารผสม

ในธรรมชาติ สารมีอยู่ในรูปของสารผสม สำหรับ การวิจัยในห้องปฏิบัติการ, โปรดักชั่นอุตสาหกรรมสำหรับความต้องการทางเภสัชวิทยาและการแพทย์ จำเป็นต้องมีสารบริสุทธิ์

มีหลายวิธีในการแยกสารผสม สิ่งเหล่านี้ได้รับการคัดเลือกโดยคำนึงถึงประเภทของส่วนผสม สถานะของการรวมกลุ่ม และความแตกต่างในคุณสมบัติทางกายภาพของส่วนประกอบ

วิธีการแยกสารผสม

วิธีการเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความแตกต่างในคุณสมบัติทางกายภาพของส่วนประกอบต่างๆ ของส่วนผสม

พิจารณาวิธีการแยกของผสมที่ต่างกันและเป็นเนื้อเดียวกัน

โครมาโตกราฟีเป็นวิธีการพิเศษในการแยกส่วนประกอบโดยพิจารณาจากการดูดซึมที่แตกต่างกันของสารแต่ละชนิด

หากคุณแขวนแถบกระดาษกรองไว้เหนือภาชนะที่มีหมึกสีแดง ให้จุ่มเฉพาะส่วนปลายของแถบที่อยู่ในนั้น กระดาษจะดูดซับสารละลายและลอยขึ้นมา แต่เส้นขอบของการเพิ่มขึ้นของสีนั้นล่าช้าหลังเส้นขอบของการเพิ่มขึ้นของน้ำ นี่คือสาเหตุที่การแยกสารสองชนิดเกิดขึ้น: น้ำและสีมีความสำคัญในหมึก

ด้วยความช่วยเหลือของโครมาโตกราฟี นักพฤกษศาสตร์ชาวรัสเซีย M. S. Tsvet เป็นคนแรกที่แยกคลอโรฟิลล์ออกจากส่วนสีเขียวของพืช ในอุตสาหกรรมและห้องปฏิบัติการ แทนที่จะใช้กระดาษกรองสำหรับโครมาโตกราฟี แป้ง ถ่านหิน หินปูน และอะลูมิเนียมออกไซด์ สารต้องมีระดับการทำให้บริสุทธิ์เท่ากันหรือไม่?

เพื่อจุดประสงค์ที่แตกต่างกัน จำเป็นต้องใช้สารที่มีระดับการทำให้บริสุทธิ์ต่างกัน น้ำประกอบอาหารได้รับการชำระอย่างเพียงพอเพื่อขจัดสิ่งสกปรกและคลอรีนที่ใช้ฆ่าเชื้อ น้ำดื่มต้องต้มก่อน และในห้องปฏิบัติการเคมีเพื่อเตรียมสารละลายและการทดลอง ในทางการแพทย์ จำเป็นต้องใช้น้ำกลั่น เพื่อทำให้บริสุทธิ์ที่สุดจากสารที่ละลายในนั้น สารบริสุทธิ์สูงซึ่งมีปริมาณสิ่งเจือปนไม่เกินหนึ่งในล้านเปอร์เซ็นต์ ถูกใช้ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ เซมิคอนดักเตอร์ เทคโนโลยีนิวเคลียร์ และอุตสาหกรรมความแม่นยำอื่นๆ

เนื้อหาบทเรียนประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับ วิธีต่างๆการแยกสารผสมและการทำให้สารบริสุทธิ์ คุณจะได้เรียนรู้วิธีใช้ความรู้เกี่ยวกับความแตกต่างในคุณสมบัติของส่วนประกอบต่างๆ ของส่วนผสม เพื่อเลือกวิธีการที่เหมาะสมที่สุดในการแยกส่วนผสมที่กำหนด

หัวข้อ: แนวคิดทางเคมีเบื้องต้น

บทเรียน: วิธีการแยกสารผสมและสารทำให้บริสุทธิ์

ให้เรานิยามความแตกต่างระหว่าง "วิธีการแยกสารผสม" และ "วิธีการทำให้สารบริสุทธิ์" ในกรณีแรก สิ่งสำคัญคือต้องได้รับส่วนประกอบทั้งหมดที่ประกอบเป็นส่วนผสมในรูปแบบบริสุทธิ์ เมื่อทำให้สารบริสุทธิ์ การได้รับสิ่งเจือปนในรูปแบบบริสุทธิ์มักจะถูกละเลย

การตั้งถิ่นฐาน

วิธีการแยกส่วนผสมของทรายและดินเหนียว? นี่เป็นหนึ่งในขั้นตอนในการผลิตเซรามิกส์ (เช่น ในการผลิตอิฐ) ในการแยกส่วนผสมดังกล่าวจะใช้วิธีการตกตะกอน ส่วนผสมถูกวางไว้ในน้ำและคนให้เข้ากัน ดินเหนียวและทราย ความเร็วต่างกันตั้งรกรากอยู่ในน้ำ ดังนั้นทรายจะตกตะกอนเร็วกว่าดินเหนียวมาก (รูปที่ 1)

ข้าว. 1. การแยกส่วนผสมของดินเหนียวและทรายโดยการตกตะกอน

วิธีการตกตะกอนยังใช้เพื่อแยกส่วนผสมของของแข็งที่ไม่ละลายน้ำที่มีความหนาแน่นต่างกัน ตัวอย่างเช่น นี่คือวิธีแยกส่วนผสมของเหล็กและขี้เลื่อย ( ขี้เลื่อยพวกเขาจะลอยอยู่ในน้ำและเหล็กจะเกาะตัว)

ส่วนผสมของน้ำมันพืชและน้ำสามารถแยกออกได้โดยการตกตะกอน เนื่องจากน้ำมันไม่ละลายในน้ำและมีความหนาแน่นต่ำกว่า (รูปที่ 2) ดังนั้นโดยการตกตะกอนจึงเป็นไปได้ที่จะแยกของผสมของของเหลวที่ไม่ละลายในกันและกันด้วยความหนาแน่นต่างกัน

ข้าว. 2. การแยกส่วนผสมของน้ำมันพืชและน้ำโดยการตกตะกอน

ในการแยกส่วนผสมของเกลือแกงและทรายแม่น้ำ คุณสามารถใช้วิธีการตกตะกอน (เมื่อผสมกับน้ำเกลือจะละลาย ทรายจะละลาย) แต่การแยกทรายออกจากสารละลายเกลือด้วยวิธีอื่นจะเชื่อถือได้มากกว่า วิธีการ - วิธีการกรอง

การกรองส่วนผสมนี้สามารถทำได้โดยใช้ตัวกรองกระดาษและกรวยที่หย่อนลงในแก้ว เม็ดทรายยังคงอยู่บนกระดาษกรอง และสารละลายเกลือที่ชัดเจนจะผ่านตัวกรอง ในกรณีนี้ ทรายแม่น้ำเป็นตะกอน และสารละลายเกลือคือน้ำชะขยะ (รูปที่ 3)

ข้าว. 3. ใช้วิธีกรองแยกทรายแม่น้ำออกจากสารละลายเกลือ

การกรองสามารถทำได้ไม่เฉพาะกับกระดาษกรองเท่านั้น แต่ยังสามารถกรองด้วยวัสดุที่มีรูพรุนหรือหลวมอื่นๆ ด้วย ตัวอย่างเช่น วัสดุจำนวนมาก ได้แก่ ทรายควอทซ์ และวัสดุที่มีรูพรุน ได้แก่ ใยแก้วและดินเผา

สารผสมบางชนิดสามารถแยกออกได้โดยใช้วิธี "การกรองแบบร้อน" ตัวอย่างเช่น ส่วนผสมของกำมะถันและผงเหล็ก เหล็กละลายที่อุณหภูมิสูงกว่า 1500 C และกำมะถันประมาณ 120 C กำมะถันที่หลอมละลายสามารถแยกออกจากผงเหล็กโดยใช้ใยแก้วที่อุ่น

เกลือสามารถแยกออกจากสิ่งที่กรองได้โดยการระเหย กล่าวคือ อุ่นส่วนผสมและน้ำจะระเหยและเกลือจะยังคงอยู่บนถ้วยพอร์ซเลน บางครั้งใช้การระเหย ซึ่งเป็นการระเหยของน้ำบางส่วน เป็นผลให้เกิดสารละลายที่มีความเข้มข้นมากขึ้นเมื่อเย็นลงซึ่งตัวถูกปล่อยออกมาในรูปของผลึก

หากมีสารที่สามารถทำให้เป็นแม่เหล็กได้ในส่วนผสม ก็สามารถแยกสารออกในรูปแบบบริสุทธิ์ได้โดยง่ายโดยใช้แม่เหล็ก ตัวอย่างเช่น สามารถแยกส่วนผสมของกำมะถันและผงเหล็กออกได้ด้วยวิธีนี้

ส่วนผสมเดียวกันสามารถแยกออกได้ด้วยวิธีอื่น โดยใช้ความรู้เรื่องความเปียกชื้นของส่วนประกอบต่างๆ ของส่วนผสมกับน้ำ เหล็กเปียกด้วยน้ำเช่น น้ำจะกระจายไปทั่วพื้นผิวของเตารีด กำมะถันไม่เปียกน้ำ ถ้าใส่กำมะถันลงไปในน้ำก็จะจมเพราะ ความหนาแน่นของกำมะถันมากกว่าความหนาแน่นของน้ำ แต่ผงกำมะถันจะโผล่ออกมาเพราะ ฟองอากาศเกาะติดกับเมล็ดกำมะถันที่ไม่เปียกน้ำแล้วดันขึ้นสู่ผิวน้ำ ในการแยกส่วนผสม คุณต้องใส่ลงในน้ำ ผงกำมะถันจะลอยและเหล็กจะจม (รูปที่ 4)

ข้าว. 4. การแยกส่วนผสมของกำมะถันและผงเหล็กโดยการลอยตัว

วิธีการแยกสารผสมตามความแตกต่างในการเปียกของส่วนประกอบเรียกว่า flotation (French flotter - to float) พิจารณาอีกสองสามวิธีในการแยกและการทำให้สารบริสุทธิ์

วิธีการแยกสารผสมที่เก่าแก่ที่สุดวิธีหนึ่งคือการกลั่น (หรือการกลั่น) การใช้วิธีนี้ทำให้สามารถแยกส่วนประกอบที่ละลายน้ำได้โดยมี อุณหภูมิต่างกันเดือด นี่คือวิธีการรับน้ำกลั่น น้ำที่มีสิ่งเจือปนถูกต้มในภาชนะเดียว ไอน้ำที่ได้จะควบแน่นเมื่อเย็นลงในภาชนะอื่นในรูปของน้ำกลั่น (บริสุทธิ์) แล้ว

ข้าว. 5. รับน้ำกลั่น

ส่วนประกอบที่มีคุณสมบัติคล้ายคลึงกันสามารถแยกออกได้โดยใช้วิธีโครมาโตกราฟี วิธีนี้ขึ้นอยู่กับการดูดซึมสารต่างๆ ที่แยกจากกันโดยพื้นผิวของสารอื่น

ตัวอย่างเช่น หมึกสีแดงสามารถแยกออกเป็นส่วนประกอบ (น้ำและสีย้อม) โดยใช้โครมาโตกราฟี

ข้าว. 6. การแยกหมึกสีแดงด้วยโครมาโตกราฟีกระดาษ

ในห้องปฏิบัติการเคมี โครมาโตกราฟีจะดำเนินการโดยใช้เครื่องมือพิเศษ - โครมาโตกราฟีซึ่งส่วนหลักคือคอลัมน์โครมาโตกราฟีและเครื่องตรวจจับ

การดูดซับใช้กันอย่างแพร่หลายในเคมีเพื่อทำให้สารบางชนิดบริสุทธิ์ มันคือการสะสมของสารหนึ่งบนพื้นผิวของสารอื่น สารดูดซับรวมถึง ตัวอย่างเช่น ถ่านกัมมันต์

ลองวางยา ถ่านกัมมันต์ลงในภาชนะที่มีน้ำสี กวน กรอง แล้วคุณจะเห็นว่ากรองนั้นไม่มีสี อะตอมของคาร์บอนดึงดูดโมเลกุล ในกรณีนี้คือสีย้อม

ปัจจุบันการดูดซับใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำน้ำและฟอกอากาศ ตัวอย่างเช่น เครื่องกรองน้ำมีถ่านกัมมันต์เป็นตัวดูดซับ

1. รวบรวมงานและแบบฝึกหัดวิชาเคมี ป.8 สู่ตำรา โดย ป.อ. Orzhekovsky และอื่น ๆ "เคมีเกรด 8" / P.A. Orzhekovsky, N.A. ติตอฟ, เอฟ.เอฟ. เฮเกล – M.: AST: Astrel, 2006.

2. Ushakova O.V. สมุดงานวิชาเคมี : ป.8 สู่ตำรา โดย ป.อ. Orzhekovsky และอื่น ๆ “ เคมี เกรด 8” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. ออร์เจคอฟสกี; ภายใต้. เอ็ด ศ. ป. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (หน้า 10-11)

3. เคมี ม.8 ตำราเรียน ทั่วไป สถาบัน / ป. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. ปอนตัก. M.: AST: Astrel, 2005.(§4)

4. เคมี: inorg. เคมี: ตำราเรียน. สำหรับ 8 เซลล์ ทั่วไป สถาบัน / G.E. รุดซิติส, ฟูเกียว เฟลด์แมน. - ม.: การศึกษา, JSC "ตำรามอสโก", 2552 (§ 2)

5. สารานุกรมสำหรับเด็ก เล่มที่ 17. เคมี / บทที่. แก้ไขโดย V.A. Volodin ชั้นนำ วิทยาศาสตร์ เอ็ด ไอ. ลีนสัน. – ม.: อแวนต้า+, 2546.

แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม

1. แหล่งข้อมูลการศึกษาดิจิทัลชุดเดียว ()

2. วารสารอิเล็กทรอนิกส์ "เคมีและชีวิต" ()

การบ้าน

จากตำราป. Orzhekovsky และอื่น ๆ "เคมีเกรด 8" กับ. 33 เลขที่ 2,4,6,ต.

ในบทความของเรา เราจะพิจารณาว่าสารและสารผสมบริสุทธิ์คืออะไร วิธีการแยกสารผสม เราแต่ละคนใช้พวกเขาในชีวิตประจำวัน สารบริสุทธิ์เกิดขึ้นในธรรมชาติหรือไม่? และจะแยกความแตกต่างจากสารผสมได้อย่างไร?

สารบริสุทธิ์และสารผสม: วิธีแยกสารผสม

สารบริสุทธิ์ คือ สารที่มีแต่อนุภาค บางชนิด. นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าแทบไม่มีอยู่จริงในธรรมชาติ เนื่องจากสิ่งเหล่านี้ล้วนแต่มีสิ่งเจือปนในสัดส่วนเล็กน้อย สารทั้งหมดสามารถละลายได้ในน้ำอย่างแน่นอน แม้ว่าจะแช่อยู่ในของเหลวนี้ ตัวอย่างเช่น แหวนเงิน, ไอออนของโลหะนี้จะเข้าสู่สารละลาย

สัญญาณของสารบริสุทธิ์คือความคงตัวขององค์ประกอบและคุณสมบัติทางกายภาพ ในกระบวนการก่อตัวจะมีการเปลี่ยนแปลงปริมาณพลังงาน นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มขึ้นและลดลงได้ วิธีเดียวที่จะแยกสารบริสุทธิ์ออกเป็นส่วนประกอบแต่ละอย่างคือ ปฏิกิริยาเคมี. ตัวอย่างเช่น น้ำกลั่นเท่านั้นที่มีจุดเดือดและจุดเยือกแข็งโดยทั่วไปสำหรับสารนี้ ไม่มีรสและกลิ่น และออกซิเจนและไฮโดรเจนของมันสามารถย่อยสลายได้ด้วยกระแสไฟฟ้าเท่านั้น

และแตกต่างจากสารบริสุทธิ์ในจำนวนทั้งหมดอย่างไร? เคมีจะช่วยเราตอบคำถามนี้ วิธีการแยกสารผสมมีลักษณะทางกายภาพเพราะไม่เปลี่ยนแปลง องค์ประกอบทางเคมีสาร สารผสมมีองค์ประกอบและคุณสมบัติไม่เหมือนกับสารบริสุทธิ์ และสามารถแยกออกได้ด้วยวิธีการทางกายภาพ

ส่วนผสมคืออะไร

ส่วนผสมคือชุดของสารแต่ละชนิด ตัวอย่างคือน้ำทะเล มีรสขมหรือเค็มแตกต่างจากแบบกลั่น เดือดที่อุณหภูมิสูงขึ้น และแช่แข็งที่อุณหภูมิต่ำกว่า วิธีการแยกของผสมของสารเป็นทางกายภาพ ใช่ จาก น้ำทะเลคุณสามารถรับเกลือบริสุทธิ์ได้โดยการระเหยและการตกผลึกที่ตามมา

ประเภทของสารผสม

หากคุณเติมน้ำตาลลงไปในน้ำ สักพักอนุภาคของมันจะละลายและมองไม่เห็น ส่งผลให้ไม่สามารถแยกแยะได้ด้วยตาเปล่า สารผสมดังกล่าวเรียกว่าเป็นเนื้อเดียวกันหรือเป็นเนื้อเดียวกัน ตัวอย่าง ได้แก่ อากาศ น้ำมันเบนซิน น้ำซุป น้ำหอม ขนมหวาน และ น้ำเค็ม, โลหะผสมของทองแดงและอลูมิเนียม อย่างที่คุณเห็น พวกมันสามารถอยู่ในสถานะการรวมตัวที่แตกต่างกัน แต่ของเหลวนั้นพบได้บ่อยที่สุด พวกเขาจะเรียกว่าโซลูชั่น

ในสารผสมที่ต่างกันหรือต่างกัน อนุภาคของสารแต่ละชนิดสามารถแยกแยะได้ ตะไบเหล็กและไม้ ทรายและเกลือแกงเป็นตัวอย่างทั่วไป สารผสมที่ต่างกันจะเรียกว่าสารแขวนลอย ในหมู่พวกเขามีสารแขวนลอยและอิมัลชันมีความโดดเด่น อดีตประกอบด้วยของเหลวและของแข็ง ดังนั้น อิมัลชันจึงเป็นส่วนผสมของน้ำและทราย อิมัลชันคือการรวมกันของของเหลวสองชนิดที่มีความหนาแน่นต่างกัน

มีสารผสมต่างกันที่มีชื่อพิเศษ ตัวอย่างของโฟมก็คือ โฟม และละอองลอย ได้แก่ หมอก ควัน สารระงับกลิ่นกาย น้ำหอมปรับอากาศ สารป้องกันไฟฟ้าสถิตย์

วิธีการแยกสารผสม

แน่นอนว่าส่วนผสมหลายอย่างมีมากกว่านั้น คุณสมบัติอันทรงคุณค่ากว่าสารแต่ละชนิดที่รวมอยู่ในองค์ประกอบ แต่แม้กระทั่งในชีวิตประจำวันก็มีสถานการณ์ที่ต้องแยกจากกัน และในอุตสาหกรรม อุตสาหกรรมทั้งหมดขึ้นอยู่กับกระบวนการนี้ ตัวอย่างเช่นจากน้ำมันที่เกิดจากการแปรรูปน้ำมันเบนซินน้ำมันแก๊สน้ำมันก๊าดน้ำมันเชื้อเพลิงน้ำมันพลังงานแสงอาทิตย์และน้ำมันเครื่องเชื้อเพลิงจรวดอะเซทิลีนและเบนซิน เห็นด้วย การใช้ผลิตภัณฑ์เหล่านี้มีกำไรมากกว่าการเผาน้ำมันอย่างไม่ใส่ใจ

ทีนี้เรามาดูกันว่ามีสิ่งเช่น .หรือไม่ วิธีทางเคมีการแยกสารผสม สมมติว่าเราจำเป็นต้องได้รับสารบริสุทธิ์จากสารละลายเกลือที่เป็นน้ำ ในการทำเช่นนี้ส่วนผสมจะต้องอุ่น เป็นผลให้น้ำกลายเป็นไอน้ำและเกลือจะตกผลึก แต่ในขณะเดียวกันก็จะไม่มีการแปรสภาพของสารหนึ่งไปเป็นอีกสารหนึ่ง ซึ่งหมายความว่าพื้นฐานของกระบวนการนี้คือปรากฏการณ์ทางกายภาพ

วิธีการแยกสารผสมขึ้นอยู่กับสถานะของการรวมตัว ความสามารถในการละลาย ความแตกต่างของจุดเดือด ความหนาแน่นและองค์ประกอบของส่วนประกอบ ลองพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติมพร้อมตัวอย่างเฉพาะ

การกรอง

วิธีการแยกนี้เหมาะสำหรับของผสมที่ประกอบด้วยของเหลวและของแข็งที่ไม่ละลายน้ำ ตัวอย่างเช่นน้ำและทรายแม่น้ำ ส่วนผสมนี้ต้องผ่านตัวกรอง เป็นผลให้น้ำสะอาดไหลผ่านได้อย่างอิสระและทรายจะยังคงอยู่

การตกตะกอน

วิธีการแยกสารผสมบางวิธีขึ้นอยู่กับการกระทำของแรงโน้มถ่วง ด้วยวิธีนี้ สารแขวนลอยและอิมัลชันสามารถย่อยสลายได้ ถ้าน้ำมันพืชลงไปในน้ำ ต้องเขย่าส่วนผสมก่อน แล้วทิ้งไว้สักครู่ เป็นผลให้น้ำจะอยู่ที่ด้านล่างของภาชนะและน้ำมันจะปกคลุมในรูปแบบของฟิล์ม

ในห้องปฏิบัติการจะใช้สำหรับการตกตะกอนจากการทำงานของเหลวที่มีความหนาแน่นมากขึ้นจะถูกระบายลงในภาชนะและยังคงมีแสงเหลืออยู่

การตกตะกอนมีลักษณะเป็นความเร็วต่ำของกระบวนการ จำเป็น ช่วงเวลาหนึ่งเพื่อสร้างตะกอน ในสภาพอุตสาหกรรม วิธีนี้ดำเนินการในโครงสร้างพิเศษที่เรียกว่าถังตกตะกอน

การกระทำของแม่เหล็ก

หากส่วนผสมมีโลหะ ก็สามารถแยกออกโดยใช้แม่เหล็ก ตัวอย่างเช่น แยกตะไบเหล็กและตะไบไม้ แต่โลหะทั้งหมดมีคุณสมบัติเหล่านี้หรือไม่? ไม่เลย. สำหรับวิธีนี้ เฉพาะสารผสมที่มีเฟอร์โรแมกเนติกเท่านั้นที่เหมาะสม นอกจากธาตุเหล็กแล้ว ยังรวมถึงนิกเกิล โคบอลต์ แกโดลิเนียม เทอร์เบียม ดิสโพรเซียม โฮลเมียม และเออร์เบียม

การกลั่น

ชื่อนี้แปลจากภาษาละตินแปลว่า "หยดน้ำ" การกลั่นเป็นวิธีการแยกสารผสมตามความแตกต่างของจุดเดือดของสาร ดังนั้นแม้ที่บ้านก็สามารถแยกแอลกอฮอล์และน้ำออกได้ สารแรกเริ่มระเหยแล้วที่อุณหภูมิ 78 องศาเซลเซียส เมื่อสัมผัสพื้นผิวที่เย็น ไอแอลกอฮอล์จะควบแน่นกลายเป็นของเหลว

ในอุตสาหกรรม จะได้ผลิตภัณฑ์กลั่นน้ำมัน สารอะโรมาติก และโลหะบริสุทธิ์ด้วยวิธีนี้

การระเหยและการตกผลึก

วิธีการแยกเหล่านี้เหมาะสำหรับสารละลายของเหลว สารที่ประกอบเป็นองค์ประกอบต่างกันที่จุดเดือด ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะได้รับผลึกเกลือหรือน้ำตาลจากน้ำที่ละลาย เมื่อต้องการทำเช่นนี้ สารละลายจะถูกทำให้ร้อนและระเหยเป็นสถานะอิ่มตัว ในกรณีนี้คริสตัลจะถูกฝากไว้ หากจำเป็นต้องได้รับน้ำบริสุทธิ์ สารละลายจะถูกนำไปต้ม ตามด้วยการควบแน่นของไอระเหยบนพื้นผิวที่เย็นกว่า

วิธีการแยกก๊าซผสม

ก๊าซผสมจะถูกแยกออกโดยวิธีทางห้องปฏิบัติการและทางอุตสาหกรรม เนื่องจากกระบวนการนี้ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ วัตถุดิบ กำเนิดจากธรรมชาติคือ อากาศ โค้ก เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ก๊าซธรรมชาติที่เกี่ยวข้อง ซึ่งเป็นส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอน

วิธีการทางกายภาพสำหรับการแยกของผสมในสถานะก๊าซมีดังนี้:

• การควบแน่นเป็นกระบวนการที่ทำให้ส่วนผสมเย็นลงอย่างค่อยเป็นค่อยไป ในระหว่างที่มีการควบแน่นของส่วนประกอบต่างๆ ในกรณีนี้ อย่างแรกเลย สารที่มีจุดเดือดสูงซึ่งถูกเก็บรวบรวมในตัวแยก จะผ่านเข้าสู่สถานะของเหลว ด้วยวิธีนี้จะได้ไฮโดรเจนและแอมโมเนียก็ถูกแยกออกจากส่วนที่ไม่ทำปฏิกิริยาของส่วนผสม
• การดูดซับคือการดูดซับสารบางอย่างโดยผู้อื่น กระบวนการนี้มีองค์ประกอบที่ตรงกันข้าม ระหว่างที่สร้างสมดุลระหว่างปฏิกิริยา สำหรับกระบวนการเดินหน้าและถอยหลัง เงื่อนไขต่างๆ. ในกรณีแรก การรวมกันนี้ ความดันสูงและอุณหภูมิต่ำ กระบวนการนี้เรียกว่าการดูดซับ มิฉะนั้นจะใช้เงื่อนไขที่ตรงกันข้าม: แรงดันต่ำที่อุณหภูมิสูง
• การแยกเมมเบรนเป็นวิธีการที่คุณสมบัติของพาร์ติชั่นกึ่งซึมผ่านได้ใช้ในการคัดเลือกผ่านโมเลกุลของสารต่างๆ
• กรดไหลย้อน - กระบวนการควบแน่นของชิ้นส่วนที่มีความร้อนสูงของส่วนผสมอันเป็นผลมาจากการระบายความร้อน ในกรณีนี้ อุณหภูมิของการเปลี่ยนสถานะเป็นของเหลวของส่วนประกอบแต่ละส่วนควรแตกต่างกันอย่างมาก

โครมาโตกราฟี

ชื่อของวิธีนี้แปลว่า "ฉันเขียนด้วยสี" ลองนึกภาพว่าหมึกถูกเติมลงไปในน้ำ หากคุณลดส่วนท้ายของกระดาษกรองลงในส่วนผสมดังกล่าว กระดาษจะเริ่มดูดซึม ในกรณีนี้ น้ำจะถูกดูดซึมได้เร็วกว่าหมึก ซึ่งสัมพันธ์กับการดูดซับสารเหล่านี้ในระดับที่แตกต่างกัน โครมาโตกราฟีไม่ได้เป็นเพียงวิธีการแยกสารผสมเท่านั้น แต่ยังเป็นวิธีศึกษาคุณสมบัติของสารเช่นการแพร่และการละลาย

ดังนั้นเราจึงทำความคุ้นเคยกับแนวคิดเช่น "สารบริสุทธิ์" และ "สารผสม" ประการแรกคือองค์ประกอบหรือสารประกอบที่ประกอบด้วยอนุภาคบางประเภทเท่านั้น ตัวอย่าง ได้แก่ เกลือ น้ำตาล น้ำกลั่น สารผสมคือชุดของสารแต่ละชนิด มีหลายวิธีที่ใช้ในการแยกพวกเขา วิธีการแยกขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกายภาพของส่วนประกอบ สิ่งสำคัญคือการตกตะกอน การระเหย การตกผลึก การกรอง การกลั่น การสะกดจิต และโครมาโตกราฟี