For at fastslå et stofs egenskaber er det nødvendigt at have det i sin rene form, men stoffer forekommer ikke i naturen i deres rene form. Hvert stof indeholder altid en vis mængde urenheder. Et stof, hvori der næsten ikke er urenheder, kaldes rent. De arbejder med sådanne stoffer i et videnskabeligt laboratorium eller skolekemi. Bemærk, at absolut rene stoffer ikke eksisterer.
Blandinger omfatter næsten alle naturlige stoffer, fødevarer (undtagen salt, sukker og nogle andre), byggematerialer, husholdningskemikalier og mange lægemidler og kosmetik.
Naturlige stoffer er blandinger, nogle gange bestående af et meget stort antal forskellige stoffer. For eksempel indeholder naturligt vand altid salte og gasser opløst i det. Nogle gange kan en meget lille mængde af en urenhed føre til en meget stærk ændring i nogle af stoffets egenskaber. For eksempel accelererer indholdet af kun hundrededele jern eller kobber i zink dets interaktion med saltsyre hundredvis af gange. Når et af stofferne er i en overvejende mængde i en blanding, bærer hele blandingen normalt sit navn.
En komponent er hvert stof indeholdt i en blanding.
Homogene blandinger.
Tilsæt en lille portion sukker i et glas vand og rør, indtil alt sukkeret er opløst. Væsken vil smage sødt. Sukkeret forsvandt således ikke, men forblev i blandingen. Men vi vil ikke se dens krystaller, selv når vi undersøger en dråbe væske gennem et kraftigt mikroskop.
Ris. 3. Homogen blanding (vandig sukkeropløsning)
Den tilberedte blanding af sukker og vand er homogen (fig. 3); de mindste partikler af disse stoffer er jævnt blandet i det.
Blandinger, hvor komponenter ikke kan påvises med det blotte øje, kaldes homogene.
Vand blandet med sand, kridt eller ler fryser ved en temperatur på O 0 C og koger ved 100 0 C.
Nogle typer af heterogene blandinger har specielle navne: skum (for eksempel polystyrenskum, sæbeskum), suspension (en blanding af vand med en lille mængde mel), emulsion (mælk, godt rystet vegetabilsk olie og vand), aerosol ( røg, tåge).
Ris. 5. Heterogene blandinger:
a - en blanding af vand og svovl;
b - en blanding af vegetabilsk olie og vand;
c - en blanding af luft og vand
Der er forskellige måder at adskille blandinger på. Valget af metode til at adskille en blanding er påvirket af egenskaberne af de stoffer, der danner blandingen.
Lad os se nærmere på hver metode:
Fortalervirksomhed- en almindelig metode til at rense væsker fra mekaniske urenheder, der er uopløselige i vand, eller flydende stoffer, der er uopløselige i hinanden og har forskellig massefylde.
Sedimentering bruges til fremstilling af vand til teknologiske og huslige behov, rensning af spildevand, dehydrering og afsaltning af råolie og i mange kemiske teknologiske processer. Det er en vigtig fase i den naturlige selvrensning af naturlige og kunstige reservoirer.
Filtrering– adskillelse af væske fra faste uopløselige urenheder; Væskemolekyler passerer gennem filterets porer, og store partikler af urenheder tilbageholdes.
Forestil dig, at foran dig er en blanding af flodsand og vand. Bestem typen af blanding. ( heterogen). Sammenlign de fysiske egenskaber af flodsand og vand. (Det er stoffer, der er uopløselige i hinanden og har forskellig massefylde). Foreslå en metode til at adskille denne blanding ( filtrering).
Handling med magnet er en metode til at adskille heterogene blandinger, når et af stofferne i blandingen er i stand til at blive tiltrukket af en magnet
Fordampning – dette er en metode til at adskille homogene blandinger, hvor et fast opløseligt stof frigives fra en opløsning; ved opvarmning fordamper vandet, og krystaller af det faste stof forbliver.
Destillation (latin for "droppe") – Dette er en metode til at adskille homogene blandinger, hvor flydende blandinger adskilles i fraktioner, der adskiller sig i sammensætning. Det udføres ved delvis fordampning af en væske efterfulgt af kondensering af damp. Den destillerede fraktion (destillat) er beriget med relativt mere flygtige (lavtkogende) stoffer, og den ikke-destillerede væske (bunde) er beriget med relativt mindre flygtige (højtkogende) stoffer.
I laboratoriet udføres destillation ved hjælp af en speciel installation (fig. 6). Når en blanding af væsker opvarmes, koger stoffet med det laveste kogepunkt først. Dens damp forlader beholderen, afkøles, kondenserer1, og den resulterende væske strømmer ind i modtageren. Når dette stof ikke længere er i blandingen, vil temperaturen begynde at stige, og over tid vil en anden flydende komponent koge. Ikke-flygtige væsker forbliver i beholderen.
Ris. 6. Laboratorieinstallation til destillation: a - konventionel; b - forenklet
1 - en blanding af væsker med forskellige kogepunkter;
2 - termometer;
3 - vand køleskab;
4 - modtager
Lad os se på, hvordan nogle bruger metoder adskillelse af blandinger.
Filtreringsprocessen ligger til grund for driften af en respirator - en enhed, der beskytter lungerne hos en person, der arbejder i et meget støvet rum. Åndedrætsværnet har filtre, der forhindrer støv i at trænge ind i lungerne (fig. 7). Den enkleste respirator er en bandage lavet af flere lag gaze. En støvsuger har også et filter, der fjerner støv fra luften.
Ris. 7. Arbejder i respirator
Konkluder med hvilke metoder du kan adskille en blanding af opløselige og uopløselige stoffer i vand.
Mens jeg studerede kemi, lærte jeg, at der er meget få rene stoffer i naturen, teknologien og hverdagen. Meget mere almindeligt er blandinger - kombinationer af to eller flere komponenter, der ikke er kemisk relateret til hinanden. Blandinger adskiller sig i størrelsen af partiklerne af stoffer, der er inkluderet i deres sammensætning, såvel som i komponenternes aggregeringstilstand. Kemisk forskning kræver rene stoffer. Men hvordan får du dem eller skiller dem fra blandingen? Jeg forsøgte at besvare dette spørgsmål i mit arbejde.
I hverdagen er vi omgivet af blandinger af stoffer. Den luft, vi indånder, den mad, vi indtager, det vand, vi drikker, og endda os selv - alt dette er fra et kemisk synspunkt blandinger, der indeholder fra 2-3 til mange tusinde stoffer.
Blandinger er systemer, der består af flere komponenter, der ikke er kemisk relateret til hinanden. Blandinger er kendetegnet ved størrelsen af partiklerne af stoffer, der er inkluderet i deres sammensætning. Nogle gange er disse partikler så store, at de kan ses med det blotte øje. Sådanne blandinger omfatter for eksempel vaskepulver, kulinariske blandinger til bagning og konstruktionsblandinger. Nogle gange er partiklerne af komponenter i blandinger mindre og kan ikke skelnes for øjet. For eksempel indeholder mel stivelseskorn og protein, som ikke kan skelnes med det blotte øje. Mælk er også en vandig blanding, der indeholder små dråber af fedt, protein, laktose og andre stoffer. Du kan se dråber af fedt i mælk, hvis du undersøger en dråbe mælk under et mikroskop. Den fysiske tilstand af stoffer i blandinger kan være anderledes. Tandpasta er for eksempel en blanding af faste og flydende ingredienser. Der er blandinger i dannelsen af hvilke stoffer "trænger ind i hinanden" så meget, at de brydes til små partikler, der ikke kan skelnes selv under et mikroskop. Uanset hvordan vi kigger ud i luften, vil vi ikke være i stand til at skelne de gasser, der udgør den.
Blandinger er således klassificeret:
Blandinger, hvor partiklerne af stoffer, der udgør blandingen, er synlige for det blotte øje eller under et mikroskop, kaldes inhomogene eller heterogene.
Blandinger, hvor det selv med et mikroskop er umuligt at se partiklerne af de stoffer, der udgør blandingen, kaldes homogene eller homogene.
Homogene blandinger opdeles efter deres aggregeringstilstand i gasformige, flydende og faste. En blanding af alle gasser er homogen. For eksempel er ren luft en homogen blanding af nitrogen, oxygen, kuldioxid og ædelgasser. Men støvet luft er en heterogen blanding af de samme gasser, der kun indeholder støvpartikler. Flydende naturlige blandinger omfatter olie. Den indeholder hundredvis af forskellige komponenter. Selvfølgelig er den mest almindelige flydende blanding, eller rettere løsning, vandet i havene og oceanerne. 1 liter havvand indeholder i gennemsnit 35 gram forskellige salte. Vi møder flydende blandinger i hverdagen hele tiden. Shampooer og drikkevarer, potions og husholdningskemikalier er alle blandinger af stoffer. Selv postevand kan ikke betragtes som et rent stof: det indeholder opløste salte, små uopløselige urenheder samt mikroorganismer, der desinficeres ved klorering. Faste blandinger er også udbredte. Sten er en blanding af flere stoffer. Jord, sand, ler er faste blandinger. Faste blandinger omfatter glas, keramik og legeringer.
Kemikere skaber blandinger ved blot at blande forskellige stoffer - komponenter, hvis egenskaber kan være forskellige. Det er vigtigt, at blandingerne bevarer egenskaberne af deres bestanddele. For eksempel opnås grå maling ved at blande sort og hvid. Selvom vi ser farven grå, betyder det ikke, at alle partikler af sådan grå maling er grå. Under et mikroskop vil partikler af sorte og hvide farver, der udgør de sorte og hvide malinger, helt sikkert blive afsløret.
At adskille blandinger i deres bestanddele (individuelle stoffer) er en mere kompleks opgave end at tilberede blandinger, men ikke mindre vigtig. De vigtigste metoder til adskillelse af blandinger kan afspejles i diagrammet:
Ved hjælp af forskellige metoder til at adskille blandinger (affældning, filtrering, destillation, frysning og andre) opnår de olie fra mælk, guld fra flodsand, alkohol fra mæsk og renser vand fra uopløselige og opløselige urenheder.
Kemiske laboratorier og industri kræver ofte rene stoffer. Stoffer, der har konstante fysiske egenskaber, såsom destilleret vand, kaldes rene. (Næsten absolut rene stoffer er ikke opnået.)
Der er forskellige måder at adskille blandinger på. Lad os se nærmere på disse metoder.
Isolering fra en heterogen blanding.
1. Fortalervirksomhed.
a) Isolering af stoffer fra en heterogen blanding dannet af vanduopløselige stoffer med forskellige densiteter. For eksempel kan jernspån adskilles fra træspån ved at ryste blandingen med vand og derefter bundfælde. Jernspån synker til bunden af karret, mens træspåner flyder til overfladen og kan drænes sammen med vandet.
b) Nogle stoffer bundfældes i vand med forskellig hastighed. Ryster man ler blandet med sand med vand, sætter sandet sig meget hurtigere. Denne metode bruges i keramisk produktion til at adskille sand fra ler (produktion af røde mursten, keramik osv.) c) Adskillelse af en blanding af svagt opløselige væsker med forskellig tæthed. Blandinger af benzin med vand, olie med vand og vegetabilsk olie med vand adskilles hurtigt, så de kan adskilles ved hjælp af en skilletragt eller søjle. Nogle gange adskilles væsker med forskellige densiteter ved centrifugering, såsom fløde fra mælk.
2. Filtrering.
Isolering af stoffer fra en heterogen blanding dannet af vandopløselige stoffer.
For at adskille bordsalt skal du blande det med sand og ryste det i vand. Bordsalt opløses, og sandet sætter sig.
For at fremskynde adskillelsen af uopløselige partikler fra opløsningen filtreres blandingen. Sandet bliver på filterpapiret, og en klar opløsning af bordsalt passerer gennem filteret.
3. Handling med magnet.
Isolering af stoffer, der kan magnetiseres, fra en heterogen blanding. Hvis der for eksempel er en blanding af jern og svovlpulver, så kan de adskilles ved hjælp af en magnet.
Isolering af stoffer fra en homogen blanding.
4. Fordampning. Krystallisation.
For at adskille et opløst stof, for eksempel bordsalt, fra en opløsning, fordampes sidstnævnte. Vandet fordamper og efterlader bordsalt i porcelænskoppen. Nogle gange bruges fordampning, dvs. delvis fordampning af vand. Som et resultat dannes en mere koncentreret opløsning, ved afkøling af hvilken det opløste stof frigives i form af krystaller. Denne metode til at rense stoffer kaldes krystallisation.
5. Destillation.
Denne metode til at adskille blandinger er baseret på forskellen i kogepunkter for komponenter, der er opløselige i hinanden.
Destillation (destillation) er en teknik til at adskille homogene blandinger ved at fordampe flygtige væsker med efterfølgende kondensering af deres dampe. For eksempel at få destilleret vand.
For at gøre dette koges vand med stoffer opløst i det i en beholder. Den resulterende vanddamp kondenseres i en anden beholder i form af destilleret vand.
6. Kromatografi.
Denne metode er baseret på det faktum, at individuelle stoffer absorberes (bundet) af overfladen af et andet stof med forskellige hastigheder.
Essensen af denne metode kan læres af følgende erfaring.
Hvis en strimmel filterpapir er suspenderet over et kar med rødt blæk, og kun enden af strimlen er nedsænket i den, vil du bemærke, at opløsningen vil blive absorberet af papiret og stige op i det. Malingsstigningsgrænsen vil dog halte bagefter vandstigningsgrænsen. Således adskilles to stoffer: vand og et farvestof, som giver opløsningen en rød farve.
Eksperimentel del.
Sikkerhedsretningslinjer for hjemmelaboratorier.
Det er umuligt at forestille sig kemi uden kemiske eksperimenter. Derfor kan du studere denne videnskab, forstå dens love og selvfølgelig kun elske den gennem eksperimenter. Der er en opfattelse af, at et kemisk eksperiment involverer komplekst udstyr og utilgængelige reagenser, giftige forbindelser og frygtelige eksplosioner, og at der kræves særlige forhold for at udøve kemi. Der kan dog udføres mere end 300 kemiske forsøg med en lang række stoffer derhjemme. På grund af det faktum, at der ikke er stinkskab eller andre specielle enheder i hjemmelaboratoriet, er det nødvendigt at nøje følge sikkerhedsreglerne:
2. Du kan ikke akkumulere og opbevare store mængder reagenser derhjemme.
3. Kemiske reagenser og stoffer skal have etiketter med navne, koncentrationer og produktionsdatoer.
4. Kemikalier kan ikke smages.
5. For at bestemme lugten kan du ikke bringe beholderen med stoffet tæt på dit ansigt. Du skal bruge håndfladen til at lave flere glatte strøg fra åbningen af fartøjet til næsen.
6. Hvis syre eller alkali spildes, neutraliseres stoffet først eller dækkes med sand og fjernes med en klud eller samles i en fejeskuffe.
7. Før du udfører et eksperiment, uanset hvor enkelt det kan virke, skal du omhyggeligt læse beskrivelsen af forsøget og forstå egenskaberne af de anvendte stoffer. Der findes lærebøger, opslagsbøger og anden litteratur til dette.
Erfaring nr. 1. Adskillelse af heterogene blandinger.
A) Forbered en heterogen blanding af sand og jernpulver.
Formål med eksperimentet: lære at adskille heterogene blandinger på forskellige måder.
Udstyr: flodsand, jernpulver, magnet, to bægre.
Tilsæt en spiseskefuld jernpulver og flodsand i et bægerglas, omrør blandingen forsigtigt, indtil produktet er ensartet farvet. Bemærk dens farve og test dens magnetiske egenskaber ved at holde en magnet på ydersiden af glasset. Bestem hvilke stoffer der giver blandingen farve og magnetiske egenskaber. Lad os adskille den forberedte heterogene blanding ved hjælp af en magnet. For at gøre dette skal du bringe en magnet til den ydre væg af glasset, og trykke let på den ydre væg med magneten, vil vi samle jernpulver på den indvendige væg af glasset. Hold strygejernet med en magnet på indersiden af glasset, hæld sandet i et andet glas. Vi indtaster de eksperimentelle data i en tabel.
B) Forbered en blanding af bordsalt, jord og spåner dannet efter at have spidset en blyant.
Udstyr: bordsalt, jord, blyantspåner, glas, vand, filter, ske, stegepande.
Eksperimentel procedure:
Forbered blandingen ved at blande en teskefuld hver af bordsalt, jord og blyantspåner. Opløs den resulterende blanding i et glas vand, fjern eventuelle flydende chips med en hulske og læg det på et ark papir for at tørre. Lav et filter af en bandage eller gaze ved at folde 3-4 lag og stræk det løst ud over et andet glas. Filtrer blandingen. Tør filteret med det resterende snavs, og rens det derefter af filteret. Hæld den filtrerede væske (filtrat) fra glasset i en emaljeret skål eller stegepande og inddamp. Saml de frigivne saltkrystaller. Sammenlign mængderne af stoffer før og efter forsøgene.
Erfaring nr. 2. Adskillelse af homogene blandinger ved papirkromatografi.
A) Adskil den homogene blanding af rødt og grønt farvestof.
Udstyr: en strimmel filterpapir, et bægerglas, en prop til bægeret, røde og grønne markører, alkohol (70% vandig opløsning).
Eksperimentel procedure:
Tag en strimmel filterpapir, hvis længde er 2-3 cm større end bægerets højde. I midten af denne strimmel markeres et punkt med en simpel blyant, 1,5 cm væk fra kanten. På det markerede punkt påføres pletter af farvestoffer med en diameter på højst 5 mm med tusch. Lav først en prik på 1-2 mm med en rød tusch, og påfør derefter grøn oven på den røde plet, så den grønne plet stikker ud over grænsen til den røde med cirka 1 mm. Lad pletten af blandingen tørre (1-2 minutter) og derefter forsigtigt, for ikke at beskadige papiret, spor det langs omridset med en simpel blyant.
Hæld sprit i et bægerglas i et lag på 0,5-1 cm Læg en lodret papirstrimmel med en plet af farveblandingen i bægerglasset og bøj den fremspringende del af strimlen ud mod bægerglasset. Farvepletten skal være 0,5 cm over væsken Dæk glasset med en omvendt prop. Observer befugtningen af papirstrimlen og den opadgående bevægelse af den farvede plet, og del den i to pletter. Det vil tage omkring 20 minutter, før farveblandingen er helt adskilt. Når papiret er fuldstændig mættet med alkohol, skal du fjerne det og lade det tørre i 5-10 minutter. Markér farverne på pletterne. Indtast observationsresultaterne i tabellen.
B) Adskil følgende blandinger ved hjælp af papirkromatografi: alkoholopløsning af "grønne ting"; en vandig opløsning af sort blæk til tegnearbejde.
Formål med eksperimentet: at mestre metoden til papirkromatografi, lære at bestemme forskellen mellem rene stoffer og blandinger.
Udstyr: et bægerglas, en strimmel filter eller duppepapir, en alkoholopløsning af grøn maling, en vandig opløsning af blæk til tegnearbejde.
Eksperimentel procedure:
En strimmel filterpapir skal hænges over et kar med en opløsning af "grøn maling" og sort blæk, så papiret kun rører opløsningen.
Hævegrænsen for de "grønne ting" og farvestoffet vil halte bagefter stigningsgrænsen for henholdsvis alkohol og vand. Adskillelsen af to stoffer sker således i homogene blandinger: a) alkohol og brillant grønt, b) vand og farvestoffer.
Erfaring nr. 3. Diffusion.
Formålet med forsøget: at studere diffusionsprocessen i praksis.
Udstyr: madgelatine, kaliumpermanganat, kobbersulfat, vand, grydeske, rustfri stålske til omrøring, el- eller gaskomfur, pincet, to gennemsigtige hætteglas.
Eksperimentel procedure:
Læg en teskefuld gelatine i et glas koldt vand og lad stå i en time eller to, så pulveret når at svulme op. Hæld blandingen i en lille gryde. Opvarm blandingen over lav varme; Sørg for, at det ikke under nogen omstændigheder koger! Rør i grydens indhold, indtil gelatinen er helt opløst. Hæld den varme opløsning i to hætteglas. Når det er afkølet, indsæt en pincet med en krystal af kaliumpermanganat i midten af en af boblerne med en hurtig og forsigtig bevægelse. Åbn pincetten lidt og fjern dem hurtigt. Tilføj en krystal af kobbersulfat i en anden flaske. Gelatine bremser diffusionsprocessen, og i flere timer i træk vil du kunne observere et meget interessant billede: en farvet kugle vil vokse rundt om krystallerne.
Erfaring nr. 4. Adskillelse af homogene blandinger ved krystallisation.
Dyrk en krystal eller krystaller fra en mættet opløsning af bordsalt, kobbersulfat eller kaliumalun.
Formålet med eksperimentet: at lære at tilberede en mættet opløsning af bordsalt eller andre stoffer, at dyrke krystaller af forskellige størrelser, at konsolidere færdigheder, når man arbejder med stoffer og kemisk udstyr.
Udstyr: et glas og en liter krukke til fremstilling af en opløsning, en træske eller en pind til omrøring, salt til eksperimentet - bordsalt, kobbersulfat eller alun, varmt vand, et frø - en saltkrystal suspenderet på en tråd, en tragt og filterpapir.
Eksperimentel procedure:
Forbered en mættet saltopløsning. For at gøre dette, hæld først varmt vand i glasset til halvdelen af dets volumen, og tilsæt derefter det passende salt i portioner under konstant omrøring. Tilsæt salt, indtil det holder op med at opløses. Filtrer den resulterende opløsning i et glas gennem en tragt med filterpapir eller vat, og lad opløsningen afkøle i 2-3 timer. Tilføj et frø til den afkølede opløsning - en saltkrystal suspenderet på en tråd, dæk forsigtigt opløsningen med et låg og lad den stå i lang tid (2-3 dage eller mere).
Resultater og konklusioner:
Undersøg din krystal og svar på spørgsmålene:
Hvor mange dage dyrkede du krystallen?
Hvad er dens form?
Hvilken farve er krystallen?
Er det gennemsigtigt eller ej?
Hvad er dimensionerne af krystallen: højde, bredde, tykkelse?
Hvad er massen af krystallen?
Skitser eller fotografer din krystal.
Erfaring nr. 5. Adskillelse af homogene blandinger ved destillation.
Få 50 ml destilleret vand derhjemme.
Formål med eksperimentet: Lær at adskille homogene blandinger ved destillation.
Udstyr: emalje tekande, to glaskrukker.
Eksperimentel procedure:
Hæld 1/3 af volumen i en emaljekedel med vand og stil den på gaskomfuret, så kedlens tuden stikker ud over ovnens kant. Når vandet koger, skal du sætte en køleskabskrukke af glas til tuden på kedlen, hvorunder der sættes en anden krukke for at opsamle kondens. For at forhindre, at køleskabsglasset overophedes, kan du placere en serviet fugtet med koldt vand på den.
Resultater og konklusioner:
Svar på følgende spørgsmål:
Hvad er postevand?
Hvordan adskilles homogene blandinger?
Hvad er destilleret vand? Hvor og til hvilke formål bruges det?
Tegn den oplevelse, du gjorde.
Erfaring nr. 6. Udvinding af stivelse fra kartofler.
Få en lille mængde stivelse derhjemme.
Udstyr: 2-3 kartofler, rivejern, gaze, lille gryde, vand.
Eksperimentel procedure:
Riv de skrællede kartofler på et fint rivejern og rør den resulterende masse i vand. Filtrer det derefter gennem ostelærred og pres det ud. Bland resten af blandingen i gazen med vand igen. Lad væsken bundfælde sig. Stivelsen vil sætte sig i bunden af fadet. Dræn væsken og rør den bundfældede stivelse igen. Gentag operationen flere gange, indtil stivelsen er helt ren og hvid. Filtrer og tør den resulterende stivelse.
Hvilken kartoffel tror du vil producere mere stivelse: ung (som for nylig blev gravet op) eller gammel (som lå i grøntsagsforretningen hele vinteren)?
Erfaring nr. 7. Udvinding af sukker fra sukkerroer.
Få en lille mængde sukker derhjemme.
Formålet med forsøget: at lære at udvinde stoffer fra plantematerialer.
Udstyr: store sukkerroer, aktivt kul, flodsand, gryde, to krukker, vat, ske, tragt, gaze.
Eksperimentel procedure:
Skær rødbederne i små stykker, kom dem i en gryde, hæld et glas vand i og kog i 15-20 minutter. Mal de kogte rødbedeskiver grundigt med en ske eller støder. Filtrer denne mørkfarvede masse gennem en tragt, der indeholder vat. Filtrer derefter den resulterende opløsning gennem en tragt, der er forberedt på en speciel måde. Læg et stykke gaze i det, et tyndt lag bomuldsuld på gazen, derefter knust aktivt kul (4-5 tabletter) og et tyndt lag (1 cm) rent flodsand (skyl og tør flodsandet på forhånd) . Anbring den resulterende opløsning (filtrat) i en gryde. Det er nødvendigt at fordampe en del af det, indtil gennemsigtige krystaller vises. Dette er sukker. Smag det!
Hvorfor tror du, det er nødvendigt at filtrere væske gennem et lag aktivt kul?
Erfaring nr. 8. Udvinding af ostemasse fra mælk.
Få et par gram hytteost med hjem.
Formålet med eksperimentet: at lære at lave hytteost derhjemme.
Udstyr: mælk, eddike, gryde, gaze, gaskomfur.
Eksperimentel procedure:
Mælk indeholder protein. Hvis mælken koger og "løber" ud over kanten, så spreder den karakteristiske lugt af brændt protein sig straks. Udseendet af den karakteristiske lugt af brændt mælk indikerer, at fænomenet denaturering er opstået (koagulering af protein og dets overgang til en uopløselig form). Proteindenaturering sker ikke kun på grund af varme.
Lad os udføre følgende eksperiment. Varm et halvt glas mælk op til det bliver lidt lunt og tilsæt eddike. Mælken vil straks stivne og danne store flager. (Hvis mælk efterlades et lunt sted, koagulerer proteinet også, men af en anden grund - det er mælkesyrebakterier, der “virker”). Indholdet af gryden filtreres gennem ostelærred, mens det holdes i kanterne. Hvis du derefter forbinder kanterne af gazen, løfter det over glasset og klemmer, så vil en tyk masse forblive på det - hytteost.
Erfaring nr. 9. Får smør.
Lav en lille mængde smør derhjemme.
Formålet med eksperimentet: at lære at udvinde smør fra mælk derhjemme.
Udstyr: mælk, glaskrukke, lille gennemsigtig flaske med prop eller tætsluttende låg.
Eksperimentel procedure:
Hæld frisk mælk i en glaskrukke og stil den i køleskabet. Efter et par timer, eller endnu bedre, næste dag, se godt efter: hvad skete der med mælken? Forklar, hvad du har observeret.
Brug en lille ske til forsigtigt at øse fløden (det øverste lag mælk) op og overføre den til en flaske. Skal du lave smør af fløde, skal du ryste det længe og tålmodigt i mindst en halv time i en flaske dækket med låg, indtil der dannes en smørklump.
Erfaring nr. 10. Udvinding.
Udfør ekstraktionsprocessen i praksis.
Formålet med forsøget: praktisk at udføre ekstraktionsprocessen.
A) Udstyr: solsikkefrø, benzin, reagensglas, underkop, morter og støder.
Eksperimentel procedure:
Kværn et par solsikkekerner i en morter. Placer de knuste frø i et reagensglas, tilsæt en lille mængde benzin og ryst godt flere gange. Lad reagensglasset sidde i to timer (væk fra ilden), og husk at ryste det fra tid til anden. Tøm benzinen på en tallerken og stil den på balkonen. Når benzinen fordamper, vil der være lidt olie tilbage i bunden, som er opløst i benzinen.
B) Udstyr: jodtinktur, vand, benzin, reagensglas.
Eksperimentel procedure:
Benzin kan også bruges til at udvinde jod fra farmaceutisk jodtinktur. For at gøre dette, hæld en tredjedel af vandet i reagensglasset, tilsæt omkring 1 ml jodtinktur og tilsæt den samme mængde benzin til den resulterende brunlige opløsning. Ryst reagensglasset og lad det være. Når blandingen stratificerer, bliver det øverste benzinlag mørkebrunt, og det nederste, vandige lag bliver næsten farveløst: jod opløses jo dårligt i vand, men godt i benzin.
Hvad er udvinding? Processen med at adskille en blanding af flydende eller faste stoffer ved hjælp af ekstraktion - selektiv opløsning af en eller anden komponent af blandingen i visse væsker (ekstraktionsmidler). Oftest udvindes stoffer fra vandige opløsninger med organiske opløsningsmidler, som normalt ikke er blandbare med vand. De vigtigste krav til ekstraktionsmidler: selektivitet (virkningselektivitet), ikke-toksicitet, muligvis lav flygtighed, kemisk inertitet og lave omkostninger. Udvinding bruges i den kemiske industri, olieraffinering, lægemiddelproduktion og især bredt i non-ferro metallurgi
Konklusion.
Konklusioner fra arbejdet.
Mens jeg udførte dette arbejde, lærte jeg at fremstille heterogene og homogene blandinger, forskede i stoffers egenskaber og fandt ud af, at når man blot fremstiller en blanding af to komponenter, overfører disse stoffer ikke deres egenskaber til hinanden, men bevarer dem til dem selv. Metoder til deres adskillelse er også baseret på egenskaberne af de oprindelige komponenter (såsom flygtighed, aggregeringstilstand, evne til at magnetisere, opløselighed i vand, partikelstørrelse og andre). Ved udførelse af uddannelsesforskning mestrede jeg følgende metoder til at adskille heterogene blandinger: magnetisk virkning, bundfældning, filtrering og homogene blandinger: fordampning, krystallisation, destillation, kromatografi, ekstraktion. Jeg var i stand til at isolere rene stoffer fra fødevarer: sukker fra sukkerroer, stivelse fra kartofler, hytteost og smør fra mælk. Jeg indså, at kemi er en meget interessant og lærerig videnskab, og at den viden, der opnås i kemitimerne og uden for undervisningstiden, vil være meget nyttig for mig i livet.
Resultater af adskillelse af en blanding af jern og sand.
erfaring nr. 1 nr. 1 nr. 1 nr. 2 nr. 2
stof jernsandblanding del 1 del 2
farve grå gul grå-gul grå gul tiltrækning til magnet ja nej ja ja nej konklusion egenskaber af jern og egenskaber af jern og blanding er iboende i isoleret stof - isoleret stof -
sand har forskellige egenskaber af sand og jern har forskellige egenskaber, og jern sand sand
Resultater af adskillelse af farvestoffer på papir.
forsøg nr. 1 nr. 2 stofblanding af farvestoffer før separation blanding af farvestoffer efter separation farve sort farvestof nr. 1 - rød farvestof nr. 2 - grøn konklusion denne blanding er homogen. blandingen er opdelt i to oprindelige stoffer; Disse er røde og grønne farvestoffer.
Hvordan adskiller rene stoffer sig fra blandinger af stoffer?
Et individuelt rent stof har et bestemt sæt karakteristiske egenskaber (konstante fysiske egenskaber). Kun rent destilleret vand har smeltepunkt = 0 °C, kogepunkt = 100 °C og har ingen smag. Havvand fryser ved en lavere temperatur og koger ved en højere temperatur; dets smag er bitter og salt. Vandet i Sortehavet fryser ved en lavere temperatur og koger ved en højere temperatur end vandet i Østersøen. Hvorfor? Faktum er, at havvand indeholder andre stoffer, for eksempel opløste salte, dvs. det er en blanding af forskellige stoffer, hvis sammensætning varierer meget, men blandingens egenskaber er ikke konstante. Definitionen af begrebet "blanding" blev givet i det 17. århundrede. Den engelske videnskabsmand Robert Boyle: "En blanding er et integreret system bestående af heterogene komponenter."
Sammenlignende egenskaber for blandingen og det rene stof
Blandingerne adskiller sig fra hinanden i udseende.
Klassificeringen af blandinger er vist i tabellen:
Lad os give eksempler på suspensioner (flodsand + vand), emulsioner (vegetabilsk olie + vand) og opløsninger (luft i en kolbe, bordsalt + vand, småpenge: aluminium + kobber eller nikkel + kobber).
I suspensioner er partikler af et fast stof synlige, i emulsioner - dråber af væske, sådanne blandinger kaldes heterogene (heterogene), og i opløsninger kan komponenterne ikke skelnes, de er homogene (homogene) blandinger.
Metoder til adskillelse af blandinger
I naturen findes stoffer i form af blandinger. Til laboratorieforskning, industriel produktion og til farmakologiens og medicinens behov er der brug for rene stoffer.
Forskellige metoder til at adskille blandinger bruges til at rense stoffer.
Disse metoder er baseret på forskelle i de fysiske egenskaber af komponenterne i blandingen.
Overvej adskillelsesmetoder heterogene og homogene blandinger .
| Eksempel på en blanding | Adskillelsesmetode |
| Suspension - en blanding af flodsand og vand | Fortalervirksomhed Adskillelse ved bundfældning er baseret på forskellige tætheder af stoffer. Tyngre sand lægger sig til bunden. Du kan også adskille emulsionen: adskille olien eller vegetabilsk olie fra vandet. I laboratoriet kan dette gøres ved hjælp af en skilletragt. Petroleum eller vegetabilsk olie danner det øverste, lettere lag.Som et resultat af bundfældning falder dug ud af tågen, sod sætter sig ud af røgen, og fløde sætter sig i mælken. Adskillelse af en blanding af vand og vegetabilsk olie ved bundfældning |
| En blanding af sand og bordsalt i vand | Filtrering Hvad er grundlaget for adskillelse af heterogene blandinger ved hjælp af filtrering Om stoffernes forskellige opløselighed i vand og på forskellige partikelstørrelser. igennem Kun partikler af stoffer, der kan sammenlignes med dem, passerer gennem filterets porer, mens større partikler tilbageholdes på filteret. Sådan kan du adskille en heterogen blanding af bordsalt og flodsand.Forskellige porøse stoffer kan bruges som filtre: vat, kul, bagt ler, presset glas og andre. Filtreringsmetoden er grundlaget for driften af husholdningsapparater, såsom støvsugere. Det bruges af kirurger - gazebind; borere og elevatorarbejdere - åndedrætsmasker. Ved at bruge en te-si til at filtrere teblade lykkedes det Ostap Bender, helten i værket af Ilf og Petrov, at tage en af stolene fra Ellochka the Ogress ("Tolv stole"). Adskillelse af en blanding af stivelse og vand ved filtrering |
| Blanding af jern og svovlpulver | Handling med magnet eller vand Jernpulver blev tiltrukket af en magnet, men svovlpulver var det ikke.. Ikke-befugteligt svovlpulver flød til overfladen af vandet, og tungt befugteligt jernpulver lagde sig til bunden. Adskillelse af en blanding af svovl og jern ved hjælp af en magnet og vand |
| En opløsning af salt i vand er en homogen blanding | Fordampning eller krystallisation Vandet fordamper og efterlader saltkrystaller i porcelænskoppen. Når vandet fordampes fra søerne Elton og Baskunchak, opnås bordsalt. Denne adskillelsesmetode er baseret på forskellen i opløsningsmidlets og det opløste stofs kogepunkter Hvis et stof, for eksempel sukker, nedbrydes ved opvarmning, så fordampes vandet ikke fuldstændigt - opløsningen fordampes, og derefter udfældes sukkerkrystaller fra den mættede opløsning Nogle gange er det nødvendigt at fjerne urenheder fra opløsningsmidler med lavere kogende temperatur, for eksempel vand fra salt. I dette tilfælde skal stoffets dampe opsamles og derefter kondenseres ved afkøling. Denne metode til at adskille en homogen blanding kaldes destillation eller destillation. I specielle enheder - destillere opnås destilleret vand, som bruges til farmakologi, laboratorier og bilkølesystemers behov. Derhjemme kan du konstruere en sådan destilleri: Hvis man adskiller en blanding af alkohol og vand, så vil alkoholen med kogepunkt = 78 °C blive destilleret af først (opsamlet i et modtagende reagensglas), og vand bliver tilbage i reagensglasset. Destillation bruges til at fremstille benzin, petroleum og gasolie fra olie. Adskillelse af homogene blandinger |
En speciel metode til at adskille komponenter, baseret på deres forskellige absorption af et bestemt stof, er kromatografi.
Du kan prøve følgende eksperiment derhjemme. Hæng en strimmel filterpapir over en beholder med rødt blæk, og dyp kun enden af strimlen ind i den. Opløsningen absorberes af papiret og stiger langs det. Men farvestigningsgrænsen halter efter vandstigningsgrænsen. Sådan adskilles to stoffer: vand og farvestoffet i blækket.
Ved hjælp af kromatografi var den russiske botaniker M. S. Tsvet den første til at isolere klorofyl fra de grønne dele af planter. I industri og laboratorier bruges stivelse, kul, kalksten og aluminiumoxid i stedet for filterpapir til kromatografi. Er der altid behov for stoffer med samme rensningsgrad?
Til forskellige formål kræves stoffer med varierende oprensningsgrad. Kogevand skal stå tilstrækkeligt til at fjerne urenheder og klor, der bruges til at desinficere det. Vand til drikke skal først koges. Og i kemiske laboratorier til fremstilling af opløsninger og udførelse af eksperimenter, i medicin, er destilleret vand nødvendigt, renset så meget som muligt fra stoffer opløst i det. Særligt rene stoffer, hvor indholdet af urenheder ikke overstiger en milliontedel af en procent, anvendes i elektronik-, halvleder-, nuklearteknologi og andre præcisionsindustrier.
Læs L. Martynovs digt "Destilleret vand":
Vand
Foretrak
At hælde!
Hun
skinnede
Så rent
Lige meget hvad man skal drikke sig fuld,
Ingen vask.
Og det var ikke uden grund.
Hun savnede
Piletræer, tala
Og bitterheden af blomstrende vinstokke,
Hun havde ikke nok tang
Og fisk, fed fra guldsmede.
Hun savnede at være bølget
Hun savnede at flyde overalt.
Hun havde ikke nok liv
Ren -
Destilleret vand!
Ved du, hvilke metoder der er til at adskille blandinger? Vær ikke for hurtig til at give et negativt svar. Du bruger mange af dem i dine daglige aktiviteter.
Rent stof: hvad er det?
Atomer, molekyler, stoffer og blandinger er grundlæggende kemiske begreber. Hvad mener de? Der er 118 kemiske grundstoffer i D.I. Mendeleevs tabel. Det er forskellige typer af elementarpartikler - atomer. De adskiller sig fra hinanden i masse.
Ved at forbinde med hinanden danner atomer molekyler eller stoffer. Sidstnævnte, der forbinder med hinanden, danner blandinger. Rene stoffer har konstant sammensætning og egenskaber. Disse er homogene strukturer. Men de kan adskilles i komponenter gennem kemiske reaktioner.
Forskere hævder, at rene stoffer praktisk talt ikke findes i naturen. Der er en lille mængde urenheder i hver af dem. Dette sker, fordi de fleste stoffer er forskellige i aktivitet. Selv metaller nedsænket i vand opløses i det på ionniveau.
Sammensætningen af rene stoffer er altid konstant. Det er simpelthen umuligt at ændre det. Så hvis man øger mængden af kulstof eller ilt i et kuldioxidmolekyle, vil det være et helt andet stof. Og i blandingen kan du øge eller mindske antallet af komponenter. Dette vil ændre dens sammensætning, men ikke dens eksistens.
Hvad er en blanding
En kombination af flere stoffer kaldes en blanding. De kan være af to typer. Hvis de enkelte komponenter i en blanding ikke kan skelnes, kaldes det ensartet eller homogent. Der er et andet navn, der oftest bruges i hverdagen - løsning. Komponenterne i en sådan blanding kan ikke adskilles ved fysiske metoder. For eksempel er det ikke muligt mekanisk at udvinde krystaller, der er opløst i det, fra en saltvandsopløsning. Ikke kun flydende opløsninger findes i naturen. Så luft er en gasformig homogen blanding, og en metallegering er et fast stof.
I uhomogene eller heterogene blandinger er individuelle partikler synlige for det blotte øje. De adskiller sig fra hinanden i sammensætning og egenskaber. Det betyder, at de kan adskilles fra hinanden rent mekanisk. Askepot, som blev tvunget af sin onde stedmor til at adskille bønnerne fra ærterne, klarede denne opgave perfekt.
Kemi: metoder til adskillelse af blandinger
Der findes et enormt antal blandinger i hverdagen og naturen. Hvordan vælger man den rigtige måde at adskille dem på? Det skal tage udgangspunkt i de enkelte komponenters fysiske egenskaber. Hvis stoffer har forskellige kogepunkter, så vil fordampning efterfulgt af krystallisation samt destillation være effektiv. Sådanne metoder bruges til at adskille homogene opløsninger. For at adskille heterogene blandinger bruges forskelle i andre egenskaber af deres komponenter: tæthed, befugtning, opløselighed, størrelse, magnetisme osv.
Fysiske metoder til adskillelse af blandinger
Ved adskillelse af komponenterne i blandingen ændres sammensætningen af selve stofferne ikke. Derfor kan metoder til adskillelse af blandinger ikke kaldes en kemisk proces. Ved bundfældning, filtrering og eksponering for en magnet kan de enkelte komponenter således adskilles mekanisk. I laboratoriet bruges forskellige instrumenter: skilletragt, filterpapir, magnetstrimler. Disse er metoder til adskillelse af heterogene blandinger.
Screening
Denne metode er måske den enkleste. Enhver husmor er bekendt med det. Det er baseret på forskellen i størrelsen af de faste komponenter i blandingen. Sigtning bruges i hverdagen til at adskille mel fra urenheder, insektlarver og forskellige forurenende stoffer. I landbrugsproduktionen renses kornkorn for fremmedaffald på denne måde. Bygningsarbejdere sigter gennem en blanding af sand og grus.
Fortalervirksomhed
Denne metode til at adskille blandinger bruges til komponenter med forskellige densiteter. Hvis der kommer sand i vandet, skal den resulterende opløsning blandes godt og efterlades i et stykke tid. Det samme kan gøres med en blanding af vand og vegetabilsk olie eller petroleum. Sandet vil lægge sig til bunds. Men olien vil tværtimod samle sig ovenfra. Denne metode observeres i hverdagen og naturen. For eksempel sætter sod sig fra røg, og individuelle dugdråber falder fra tåge. Og hvis du lader hjemmelavet mælk stå natten over, kan du hente fløden om morgenen.
Filtrering
Elskere af brygget te bruger denne metode dagligt. Vi taler om filtrering - en metode til at adskille blandinger baseret på komponenternes forskellige opløseligheder. Forestil dig, at der kom jernspåner og salt i vandet. Store uopløselige partikler vil forblive på filteret. Og det opløste salt vil passere gennem det. Princippet for denne metode ligger til grund for driften af støvsugere, virkningen af åndedrætsmasker og gazebandager.
Handling med magnet
Foreslå en metode til adskillelse af blandinger af svovl- og jernpulver. Naturligvis er dette virkningen af en magnet. Er alle metaller i stand til dette? Slet ikke. Baseret på graden af modtagelighed skelnes der mellem tre grupper af stoffer. For eksempel vil guld, kobber og zink ikke hæfte sig på en magnet. De tilhører gruppen af diamagnetiske materialer. Magnesium, platin og aluminium har svag opfattelse. Men hvis blandingen indeholder ferromagneter, vil denne metode være den mest effektive. Disse omfatter for eksempel jern, kobolt, nikkel, terbium, holmium, thulium.
Fordampning
Hvilken metode til at adskille blandinger er egnet til en vandig homogen opløsning? Dette er fordampning. Hvis du kun har saltvand, men har brug for rent vand, skal du ikke blive ked af det med det samme. Du skal varme blandingen op til kogepunktet. Som et resultat vil vandet fordampe. Og krystaller af det opløste stof vil være synlige i bunden af fadet. For at opsamle vand skal det kondenseres - overføres fra en gasformig tilstand til en væske. For at gøre dette afkøles dampene, rører ved en overflade med en lavere temperatur og strømmer ind i den forberedte beholder.
Krystallisation
I videnskaben betragtes dette udtryk i en bredere betydning. Dette er ikke kun en metode til at opnå rene stoffer. Krystaller i naturen omfatter isbjerge, mineraler, knogler og tandemalje.
Deres vækst sker under de samme forhold. Krystaller dannes som følge af afkøling af væsker eller overmætning af damp, og så bør temperaturen ikke længere ændre sig. Således er nogle begrænsende betingelser først nået. Som et resultat opstår et krystallisationscenter, omkring hvilket atomer af væske, smelte, gas eller glas samles.
Destillation
Du har sikkert hørt om vand, som kaldes destilleret. Denne rensede væske er nødvendig til fremstilling af medicin, laboratorieforskning og kølesystemer. Og de får det i specielle enheder. De kaldes destillere.
Destillation er en metode til at adskille blandinger af stoffer med forskellige kogepunkter. Oversat fra latin betyder udtrykket "dryppe ned". Ved at bruge denne metode kan du for eksempel adskille alkohol og vand fra en opløsning. Det første stof vil begynde at koge ved en temperatur på +78 o C. Alkoholdampen vil efterfølgende kondensere. Vandet forbliver i flydende form.
På lignende måde opnås raffinerede produkter fra olie: benzin, petroleum, gasolie. Denne proces er ikke en kemisk reaktion. Olie er opdelt i separate fraktioner, som hver har sit eget kogepunkt. Dette sker i flere faser. Først udføres primær olieseparation. Det renses fra tilhørende gas, mekaniske urenheder og vanddamp. I det næste trin anbringes det resulterende produkt i destillationskolonner og begynder at blive opvarmet. Dette er atmosfærisk destillation af olie. Ved temperaturer under 62 grader fordamper den resterende tilhørende gas. Ved at opvarme blandingen til 180 grader opnås benzinfraktioner, op til 240 - petroleum, op til 350 - dieselbrændstof. Resten fra termisk olieraffinering er brændselsolie, som bruges som smøremiddel.
Kromatografi
Denne metode blev opkaldt efter den videnskabsmand, der først brugte den. Hans navn var Mikhail Semenovich Tsvet. I første omgang blev metoden brugt til at adskille plantepigmenter. Og kromatografi er bogstaveligt talt oversat fra græsk som "jeg skriver med farve." Dyp filterpapiret i vand- og blækblandingen. Den første vil straks begynde at blive absorberet. Dette skyldes forskellige grader af adsorberende egenskaber. Dette tager også højde for diffusion og graden af opløselighed.
Adsorption
Nogle stoffer har evnen til at tiltrække molekyler af andre typer. For eksempel tager vi aktivt kul ved forgiftning for at komme af med giftstoffer. Denne proces kræver en grænseflade, der ligger mellem de to faser.
Denne metode bruges i den kemiske industri til at adskille benzen fra gasblandinger, rense flydende produkter fra olieraffinering og rense dem fra urenheder.
Så i vores artikel så vi på de vigtigste måder at adskille blandinger på. Folk bruger dem både i hjemmet og i industriel skala. Valget af metode afhænger af blandingstypen. En vigtig faktor er de specifikke fysiske egenskaber af dets komponenter. For at adskille opløsninger, hvor de enkelte dele visuelt ikke kan skelnes, anvendes metoder til fordampning, krystallisation, kromatografi og destillation. Hvis de enkelte komponenter kan identificeres, kaldes sådanne blandinger heterogene. For at adskille dem anvendes metoder til bundfældning, filtrering og magnetisk virkning.
I vores artikel vil vi se på, hvad rene stoffer og blandinger er, og metoder til at adskille blandinger. Hver af os bruger dem i hverdagen. Findes rene stoffer overhovedet i naturen? Og hvordan kan man skelne dem fra blandinger?
Rene stoffer og blandinger: metoder til adskillelse af blandinger
Stoffer, der kun indeholder visse typer partikler, kaldes rene. Forskere mener, at de praktisk talt ikke eksisterer i naturen, da de alle, omend i ubetydelige proportioner, indeholder urenheder. Absolut alle stoffer er også opløselige i vand. Selv hvis for eksempel en sølvring er nedsænket i denne væske, vil ionerne af dette metal gå i opløsning.
Et tegn på rene stoffer er konstansen af sammensætning og fysiske egenskaber. Under deres dannelse ændres mængden af energi. Desuden kan det både stige og falde. Et rent stof kan kun adskilles i dets individuelle komponenter ved hjælp af en kemisk reaktion. For eksempel er det kun destilleret vand, der har det typiske koge- og frysepunkt for dette stof og mangler smag og lugt. Og dens ilt og brint kan kun nedbrydes ved elektrolyse.
Hvordan adskiller deres aggregater sig fra rene stoffer? Kemi vil hjælpe os med at besvare dette spørgsmål. Metoder til at adskille blandinger er fysiske, da de ikke fører til en ændring i stoffernes kemiske sammensætning. I modsætning til rene stoffer har blandinger variabel sammensætning og egenskaber, og de kan adskilles ved fysiske metoder.
Hvad er en blanding
En blanding er en samling af individuelle stoffer. Et eksempel på dette er havvand. I modsætning til destilleret har den en bitter eller salt smag, koger ved en højere temperatur og fryser ved en lavere temperatur. Metoder til at adskille blandinger af stoffer er fysiske. Således kan rent salt opnås fra havvand ved fordampning og efterfølgende krystallisation.
Typer af blandinger
Hvis du tilføjer sukker til vand, vil partiklerne efter et stykke tid opløses og blive usynlige. Som et resultat vil de være umulige at skelne med det blotte øje. Sådanne blandinger kaldes homogene eller homogene. Eksempler på dem er også luft, benzin, bouillon, parfume, sødt og saltvand, en legering af kobber og aluminium. Som du kan se, kan de være i forskellige aggregeringstilstande, men væsker er mest almindelige. De kaldes også løsninger.
I inhomogene eller heterogene blandinger kan partikler af individuelle stoffer skelnes. Jern- og træspåner, sand og bordsalt er typiske eksempler. Heterogene blandinger kaldes også suspensioner. Blandt dem skelnes suspensioner og emulsioner. Førstnævnte består af en væske og et fast stof. Så en emulsion er en blanding af vand og sand. En emulsion er en kombination af to væsker med forskellige densiteter.
Der er heterogene blandinger med specielle navne. Så et eksempel på skum er polystyrenskum, og aerosoler omfatter tåge, røg, deodoranter, luftfriskere og antistatiske midler.
Metoder til adskillelse af blandinger
Selvfølgelig har mange blandinger mere værdifulde egenskaber end de enkelte stoffer, der indgår i deres sammensætning. Men selv i hverdagen opstår der situationer, hvor de skal adskilles. Og i industrien er hele produktioner baseret på denne proces. Som et resultat af olieraffinering opnås for eksempel benzin, gasolie, petroleum, brændselsolie, diesel og motorolie, raketbrændstof, acetylen og benzen. Enig, det er mere rentabelt at bruge disse produkter end at brænde olie uden tanke.
Lad os nu finde ud af, om der er sådan noget som kemiske metoder til at adskille blandinger. Lad os sige, at vi skal opnå rene stoffer fra en vandig opløsning af salt. For at gøre dette skal blandingen opvarmes. Som et resultat vil vandet blive til damp, og saltet vil krystallisere. Men i dette tilfælde vil der ikke være nogen omdannelse af nogle stoffer til andre. Det betyder, at grundlaget for denne proces er fysiske fænomener.
Metoder til adskillelse af blandinger afhænger af aggregeringstilstanden, opløseligheden, forskellen i kogepunkt, densitet og sammensætningen af dets komponenter. Lad os se på hver af dem mere detaljeret ved hjælp af specifikke eksempler.
Filtrering
Denne separationsmetode er velegnet til blandinger, der indeholder en væske og et uopløseligt fast stof. For eksempel vand og flodsand. Denne blanding skal ledes gennem et filter. Som et resultat vil rent vand passere gennem det frit, men sandet forbliver.
Fortalervirksomhed
Nogle metoder til at adskille blandinger er afhængige af tyngdekraften. På denne måde kan suspensioner og emulsioner adskilles. Hvis der kommer vegetabilsk olie i vandet, skal blandingen først rystes. Lad det så stå et stykke tid. Som et resultat vil vandet ende i bunden af karret, og olien vil dække det i form af en film.
Under laboratorieforhold bruges de til bundfældning. Som et resultat af dets drift drænes den tættere væske ind i beholderen, og den lettere væske forbliver.
Afvikling er kendetegnet ved en lav hastighed i processen. Det tager en vis tid for et bundfald at dannes. Under industrielle forhold udføres denne metode i specielle strukturer kaldet bundfældningstanke.
Handling med magnet
Hvis blandingen indeholder metal, kan den adskilles ved hjælp af en magnet. For eksempel at adskille jern og Men har alle metaller sådanne egenskaber? Slet ikke. Kun blandinger, der indeholder ferromagneter, er egnede til denne metode. Ud over jern omfatter disse nikkel, kobolt, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium og erbium.
Destillation
Dette navn oversat fra latin betyder "dryppe ned". Destillation er en metode til at adskille blandinger baseret på forskelle i stoffers kogepunkter. Således kan du selv derhjemme adskille alkohol og vand. Det første stof begynder at fordampe allerede ved en temperatur på 78 grader Celsius. Ved at røre ved en kold overflade kondenserer alkoholdamp og bliver til en flydende tilstand.
I industrien opnås olieprodukter, aromatiske stoffer og rene metaller på denne måde.
Inddampning og krystallisation
Disse metoder til adskillelse af blandinger er velegnede til flydende opløsninger. De stoffer, der udgør dem, er forskellige i deres kogepunkt. På den måde kan man få salt- eller sukkerkrystaller fra det vand, de er opløst i. For at gøre dette opvarmes opløsningerne og inddampes til en mættet tilstand. I dette tilfælde aflejres krystaller. Hvis det er nødvendigt at opnå rent vand, bringes opløsningen i kog, efterfulgt af kondensering af dampe på en koldere overflade.
Metoder til adskillelse af gasblandinger
Gasformige blandinger adskilles ved laboratorie- og industrielle metoder, da denne proces kræver specielt udstyr. Råvarer af naturlig oprindelse er luft, koksovn, generator, tilhørende og naturgas, som er en kombination af kulbrinter.
Fysiske metoder til adskillelse af blandinger i gasform er som følger:
- Kondensation er processen med gradvis afkøling af en blanding, hvor der sker kondensering af dens komponenter. I dette tilfælde går først og fremmest højtkogende stoffer, som opsamles i separatorer, over i en flydende tilstand. På denne måde opnås hydrogen fra og ammoniak separeres også fra den uomsatte del af blandingen.
- Sorbering er absorption af nogle stoffer af andre. Denne proces har modsatte komponenter, mellem hvilke der etableres ligevægt under reaktionen. Forskellige betingelser er påkrævet for frem- og tilbagegående processer. I det første tilfælde er det en kombination af højt tryk og lav temperatur. Denne proces kaldes sorption. Ellers anvendes de modsatte forhold: lavt tryk ved høj temperatur.
- Membranseparation er en metode, der bruger egenskaben ved semipermeable skillevægge til selektivt at tillade molekyler af forskellige stoffer at passere igennem.
- Tilbagesvaling er processen med kondensering af højtkogende dele af blandinger som følge af deres afkøling. I dette tilfælde bør temperaturen for overgangen til den flydende tilstand af individuelle komponenter afvige betydeligt.
Kromatografi
Navnet på denne metode kan oversættes til "Jeg skriver med farve." Forestil dig at tilføje blæk til vand. Hvis du dypper enden af et filterpapir i denne blanding, begynder det at blive absorberet. I dette tilfælde vil vand blive absorberet hurtigere end blæk, hvilket skyldes de forskellige grader af sorption af disse stoffer. Kromatografi er ikke kun en metode til at adskille blandinger, men også en metode til at studere sådanne egenskaber ved stoffer som diffusion og opløselighed.
Så vi blev bekendt med sådanne begreber som "rene stoffer" og "blandinger". Førstnævnte er grundstoffer eller forbindelser, der kun består af partikler af en bestemt type. Eksempler på disse er salt, sukker, destilleret vand. Blandinger er en samling af individuelle stoffer. Der bruges en række metoder til at adskille dem. Metoden til deres adskillelse afhænger af de fysiske egenskaber af dets komponenter. De vigtigste omfatter bundfældning, fordampning, krystallisation, filtrering, destillation, magnetisk virkning og kromatografi.