Як ми знаємо, в природі існує безліч типів сумішей і сполук, з яких їх склад і структура не відомі, однак існують методи, які дозволяють ідентифікувати ці компоненти, які називаються «способами поділу сумішей».
Ці методи не допомагають виявити і одночасно вивчити структуру різних сумішей та сполук, що існують у природі.
У цьому нарисі ми згадаємо різні методи поділу, а також те, з чого складається кожен із них, і ми розглянемо їх значення сьогодні для використання науки.
Що таке методи розділення суміші?
Методи розділення сумішей - це фізичні процеси, за допомогою яких можна відокремити компоненти, що входять до її складу, полягає в тому, що суміш піддається процедурі, яка розділяє її на дві або більше різних речовин. Під час цієї операції речовини зберігають свою ідентичність у разі зміни хімічних властивостей.
Речовини знаходяться у формі сумішей та сполук у природі і їх необхідно очищати та відокремлювати для вивчення їх властивостей.
Використовуваний метод поділу застосовується залежно від типу компонента в суміші та його конкретних властивостей. Фізичні властивості, що враховуються, - це розчинність, температура кипіння та щільність.
Нижче будуть згадані різні методи розділення:
Фільтрація - це процес, при якому тверда речовина відокремлюється від рідини шляхом захоплення твердої речовини за допомогою пористої матриці (паперу, склопластику, вуглецю тощо), щоб залишити рідину без твердих речовин.
При розділенні рідини за допомогою пористого середовища тверді речовини більшої пористості затримуються і дозволяють проходити рідинам і частинкам меншої пористості.
За допомогою ситечка (фільтра) відокремте воду від приготованого рису. У цьому випадку рідина (вода) відокремлюється від твердої речовини (рис), тверда речовина залишається всередині сітчастого фільтра, тоді як рідина проходить через нього, тим самим залишаючи суміш відокремленою.
Зливання - це процес, при якому також можна використовувати тверду речовину з рідини, але є різниця, яка полягає в тому, що в цьому процесі використовується здатність твердої речовини осідати, і це дозволяє їй відокремлюватися від рідини; тому лише рідина повинна бути обережно вилита, щоб відокремити її.
Метод поділу за допомогою декантації корисний для відокремлення твердих речовин, що містяться у суспензіях, де вони швидко осідають.
Зливання води та каменів, тверда речовина (камені), які осідають і залишаються в основі, а потім рідина (вода) залишається вгорі, і таким чином тверда речовина відокремлюється від рідини.
Метод поділу центрифугуванням - це процес, який дозволяє відокремлювати тверді речовини, дисперговані в рідині, які зазвичай не можна відокремити фільтруванням або декантацією, а для відділення твердих речовин від рідини застосовується відцентрова сила. Коли говорять про використання відцентрової сили, кажуть, що суміш поміщають у відповідний контейнер, як правило, це центрифужна машина, і це швидко обертається круговим способом, залежно від типу центрифуги, обертальна сила цього може досягати від Від 500 до 100 000 обертів на хвилину (об/хв), ця швидкість підтримується стільки часу, скільки твердих речовин зосереджується на дні ємності.
Цей метод важливий, особливо при розділенні твердих речовин у колоїді, для здійснення цього способу поділу зазвичай використовується пристрій, що називається центрифугою.
Цей метод важливий, особливо при відділенні твердих речовин від колоїду; колоїд - це система, що складається з двох або більше фаз, переважно одна безперервна, як правило, текуча, а інша диспергована у вигляді загалом твердих частинок.
Центрифугування використовується в процесі молока для отримання масла. Ємність з молоком центрифугується, і вода, важча за жир, відокремлюється, а жир залишається у верхній частині ємності.
Метод поділу кристалізації - це метод, який дозволяє отримати тверду речовину із насиченого або пересиченого розчину. Зазвичай отримана тверда речовина повинна мати кристалічну структуру, саме тому цей метод називається кристалізацією.
Цей метод можна розділити по-різному, хоча існують його варіанти на лабораторному рівні та на промисловому рівні, але, загалом, усі типи кристалізації мають спільне використання насичених розчинів або пересичених розчинів.
Зазвичай метод кристалізації супроводжується процесом фільтрації, щоб забезпечити ізоляцію твердої речовини.
Існує кілька типів дистиляції, але загалом усі вони використовують однаковий принцип розділення рідини, який полягає у використанні різних температур кипіння різних рідких речовин.
Насичений розчин певної твердої речовини, яка кристалізується, наприклад звичайної солі (NaCl), готують і дозволяють осісти в циліндричних скляних ємностях, широких і низько називаних кристалізаторах. Наприклад, розчинник, вода випаровується, і розчинена тверда речовина потроху кристалізується. Цю операцію можна пришвидшити додаванням нерозчинної інертної твердої речовини (носій) або введенням у кристалізатор невеликої кількості твердої речовини, яка кристалізується (зародка).
Метод дистиляції дозволяє відокремлювати рідину в суміші, це використовує різні температури кипіння рідких речовин, це означає, що температура, при якій кожна речовина переходить з рідкого стану в газоподібний, є особливою у кожному з речовини.
Існує кілька типів дистиляції, але загалом усі вони використовують однаковий принцип розділення рідини, який полягає у використанні різних температур кипіння різних рідких речовин.
Приклад: Це використовується, наприклад, для відокремлення води від алкоголю. Вода кипить при 100 ° С, тоді як спирт випаровується при 79 ° С. Якщо суміш нагріти до цієї температури, не досягнувши 100 ° С, спирт випарується, а вода залишиться. Випарений спирт, вже охолоджений і конденсований, потрапляє в ємність, в якій він буде міститися.
Цей спосіб розділення, екстракції, є способом, що використовується для отримання речовин із твердих або рідких сумішей із застосуванням розчинника.
При екстракції властивістю, яка використовується для проведення поділу, є розчинність або спорідненість речовини з розчинником.
Існує два загальних типи видобутку, які ідентифікуються відповідно до виду речовини, в якій спочатку змішується речовина, яку ми зацікавлені у видобутку. Ці два типи видобутку:
Рідко-рідка екстракція
Екстракція твердо-рідина
Розчин оцтової кислоти у воді контактує з етилацетатом (не змішується).
Є різні щільності. Поділ фаз відбувається, коли перемішування припиняється.
Оскільки вода> HAc; тоді розчини відокремлюються.
У верхній частині знаходиться розчинення розчинника з розчиненою речовиною (AcEt + HAc)
а в нижній частині вода з тим, що розчинено у HAc.
Якщо все-таки залишилося трохи HAc, він знову контактує з AcEt (багаторазовий контакт для сприяння поділу), HAc, який все ще містить водну фазу, відокремлюється.
Метод розділення за допомогою хроматографії, який є відносно недавнім і незамінним сьогодні в хімічній промисловості та дослідженнях. Він отримав назву хроматографії, оскільки вперше його застосовували, він дозволяв відокремлювати кольорові компоненти суміші.
Цей метод використовує різну спорідненість речовини до кожної з цих двох фаз:
Рухлива фаза, яка може бути рідиною або газом.
Стаціонарна фаза, яка є твердою речовиною.
Речовини, які слід відокремити від суміші, мають різну спорідненість до кожної фази, і в певний момент ця різниця в спорідненості дозволяє їх відокремлювати.
Щоб відокремити дві речовини методом хроматографії, одна з них може бути "захоплена" у нерухому фазу, оскільки вона більше пов'язана з нею, тоді як Інша речовина "перетягується" рухомою фазою, за допомогою якої досягається її поділ.
Хроматографія на папері: Складається з аркуша паперу (нерухома фаза), через який рухається рухома фаза, розділяючись на компоненти. Більш розчинний компонент має тенденцію рухатися вище через папір. Прикладом є поділ хлорофілу з використанням паперу та спирту як розчинника.
Електрофорез - це метод, який використовує переваги електричних характеристик молекул; цей метод широко використовується в біохімії, біомедичній та судово-медичній експертизі, оскільки дозволяє розділяти макромолекули. Це метод розділення заряджених речовин шляхом застосування електричного поля, щоб вони відрізнялися різною поведінкою в електричному полі. Ті позитивно заряджені частинки (катіони) будуть мігрувати до катода, а ті, що мають негативний заряд (аніони), до анода.
Цей метод багато разів використовується як техніка аналізу, але його також класифікують як метод розділення сумішей.
У цьому способі речовини, які слід розділити, поміщають на гідратовану тверду підставку, яка може бути гелем або папером; Ця опора з'єднана з електричним полем, яке дозволяє "мігрувати" молекулам залежно від їх електричного заряду.
РН: одна з найпоширеніших проблем обумовлена природою самого електроліту, оскільки найпоширенішим є NaCl або Tris-HCl, обидва вони містять іон Cl, який при дії електричного поля перетворюється на вільний радикал, і два з них утворюють молекулярний хлор, який у поєднанні з водою утворює HCl, який негайно дисоціює, утворюючи більше хлорид-іону, що продовжує реакцію, і ClOH, який дисоціює, утворюючи ClO "і протони, які разом з дисоціацією соляної спрямовуються до негативного полюса, збільшуючи рН розчину, який, хоча він і буферизується, повинен бути обережним, щоб не пошкодити зразок.
Завершення
Як ми вже згадували раніше, в природі їх багато
сполук та сумішей, кожна з різними фізико-хімічними властивостями, і для вивчення цих властивостей необхідно відокремлювати зазначені суміші та сполуки, оскільки існують методи розділення, які нам суттєво допомагають, оскільки вони дозволяють нам досліджувати таким чином зокрема, різні характеристики, а також різні властивості сумішей, крім того, приносять нам велику користь, оскільки їх допомога настільки величезна, що без цих методів ми все одно не знали б, із чого складаються ті суміші, про які ми навіть не підозрювали про їх склад та структуру, але сьогодні ми вже відкриваємо для себе.
Бібліографія
1. - Підручник:
З предмету Хімія 2
Ехекатль Луїс Д. Палео Гонсалес
Мігель Анхель Хайме Васкончелос
Маріца Кінтанілья Браво
2.- Веб-сайт:
3.- Веб-сайт.
4.- Веб-сайт:
Джерела, з якими проводились консультації у неділю, 17 квітня 2016 р