Untuk mewujudkan sifat-sifat sesuatu bahan, adalah perlu untuk memilikinya dalam bentuk tulen, tetapi bahan tidak berlaku dalam alam semula jadi dalam bentuk tulennya. Setiap bahan sentiasa mengandungi sejumlah kekotoran. Bahan yang hampir tiada kekotoran dipanggil tulen. Mereka bekerja dengan bahan tersebut di makmal saintifik atau makmal kimia sekolah. Ambil perhatian bahawa bahan yang benar-benar tulen tidak wujud.
Campuran merangkumi hampir semua bahan semula jadi, makanan (kecuali garam, gula, dan beberapa yang lain), bahan binaan, bahan kimia isi rumah, dan banyak ubat dan kosmetik.
Bahan semula jadi adalah campuran, kadangkala terdiri daripada sejumlah besar bahan yang berbeza. Sebagai contoh, air semula jadi sentiasa mengandungi garam dan gas yang terlarut di dalamnya. Kadangkala sejumlah kecil bendasing boleh membawa kepada perubahan yang sangat kuat dalam beberapa sifat bahan. Sebagai contoh, kandungan hanya seperseratus besi atau tembaga dalam zink mempercepatkan interaksinya dengan asid hidroklorik beratus-ratus kali. Apabila salah satu bahan berada dalam jumlah yang dominan dalam campuran, keseluruhan campuran biasanya membawa namanya.
Komponen ialah setiap bahan yang terkandung dalam campuran.
Campuran homogen.
Masukkan sebahagian kecil gula ke dalam segelas air dan kacau sehingga semua gula larut. Cecair akan terasa manis. Oleh itu, gula tidak hilang, tetapi kekal dalam campuran. Tetapi kita tidak akan melihat kristalnya, walaupun ketika memeriksa setitik cecair melalui mikroskop yang berkuasa.
nasi. 3. Campuran homogen (larutan gula berair)
Campuran gula dan air yang disediakan adalah homogen (Rajah 3); zarah terkecil bahan-bahan ini dicampur sama rata di dalamnya.
Campuran di mana komponen tidak dapat dikesan dengan mata kasar dipanggil homogen.
Air yang dicampur dengan pasir, kapur atau tanah liat membeku pada suhu O 0 C dan mendidih pada 100 0 C.
Sesetengah jenis campuran heterogen mempunyai nama khas: buih (contohnya, busa polistirena, buih sabun), suspensi (campuran air dengan sedikit tepung), emulsi (susu, minyak sayuran dan air yang digoncang dengan baik), aerosol ( asap, kabut).
nasi. 5. Campuran heterogen:
a - campuran air dan sulfur;
b - campuran minyak sayuran dan air;
c - campuran udara dan air
Terdapat pelbagai cara untuk mengasingkan campuran. Pemilihan kaedah untuk mengasingkan campuran dipengaruhi oleh sifat-sifat bahan yang membentuk campuran.
Mari kita lihat dengan lebih dekat setiap kaedah:
Advokasi- kaedah biasa untuk menulenkan cecair daripada kekotoran mekanikal yang tidak larut dalam air, atau bahan cecair yang tidak larut antara satu sama lain dan mempunyai ketumpatan yang berbeza.
Sedimentasi digunakan dalam penyediaan air untuk keperluan teknologi dan domestik, rawatan kumbahan, penyahhidratan dan penyahgaraman minyak mentah, dan dalam banyak proses teknologi kimia. Ia merupakan peringkat penting dalam pembersihan diri semula jadi takungan semula jadi dan tiruan.
Penapisan– pengasingan cecair daripada kekotoran tidak larut pepejal; Molekul cecair melalui liang penapis, dan zarah besar kekotoran dikekalkan.
Bayangkan di hadapan anda adalah campuran pasir sungai dan air. Tentukan jenis campuran. ( heterogen). Bandingkan sifat fizikal pasir sungai dan air. (Ini adalah bahan yang tidak larut antara satu sama lain dan mempunyai ketumpatan yang berbeza). Cadangkan kaedah untuk mengasingkan campuran ini ( penapisan).
Tindakan oleh magnet ialah kaedah mengasingkan campuran heterogen apabila salah satu bahan dalam campuran itu mampu ditarik oleh magnet.
Penyejatan – ini adalah kaedah mengasingkan campuran homogen, di mana bahan larut pepejal dibebaskan daripada larutan apabila dipanaskan, air tersejat, dan kristal bahan pepejal kekal.
Penyulingan (Latin untuk "menjatuhkan ke bawah") – Ini ialah kaedah mengasingkan campuran homogen, di mana campuran cecair diasingkan kepada pecahan yang berbeza dalam komposisi. Ia dijalankan dengan penyejatan separa cecair diikuti oleh pemeluwapan wap. Pecahan suling (distilat) diperkaya dengan bahan yang agak mudah meruap (mendidih rendah), dan cecair tidak suling (bahagian bawah) diperkaya dengan bahan yang agak kurang meruap (mendidih tinggi).
Di makmal, penyulingan dijalankan menggunakan pemasangan khas (Rajah 6). Apabila campuran cecair dipanaskan, bahan dengan takat didih paling rendah mendidih terlebih dahulu. Wapnya meninggalkan bekas, menyejukkan, terkondensasi1, dan cecair yang terhasil mengalir ke dalam penerima. Apabila bahan ini tiada lagi dalam campuran, suhu akan mula meningkat, dan dari masa ke masa, komponen cecair lain akan mendidih. Cecair tidak meruap kekal di dalam bekas.
nasi. 6. Pemasangan makmal untuk penyulingan: a - konvensional; b - dipermudahkan
1 - campuran cecair dengan takat didih yang berbeza;
2 - termometer;
3 - peti sejuk air;
4 - penerima
Mari kita lihat bagaimana sesetengah menggunakan kaedah pengasingan campuran.
Proses penapisan mendasari operasi alat pernafasan - peranti yang melindungi paru-paru seseorang yang bekerja di dalam bilik yang sangat berdebu. Alat pernafasan mempunyai penapis yang menghalang habuk daripada memasuki paru-paru (Gamb. 7). Alat pernafasan yang paling mudah ialah pembalut yang diperbuat daripada beberapa lapisan kain kasa. Pembersih vakum juga mempunyai penapis yang menghilangkan habuk dari udara.
nasi. 7. Pekerja dalam alat pernafasan
Buat kesimpulan dengan kaedah apa yang anda boleh memisahkan campuran bahan larut dan tidak larut dalam air.
Semasa belajar kimia, saya belajar bahawa terdapat sangat sedikit bahan tulen dalam alam semula jadi, teknologi, dan kehidupan seharian. Lebih biasa ialah campuran - gabungan dua atau lebih komponen yang tidak berkaitan secara kimia antara satu sama lain. Campuran berbeza dalam saiz zarah bahan yang termasuk dalam komposisinya, serta dalam keadaan pengagregatan komponen. Penyelidikan kimia memerlukan bahan tulen. Tetapi bagaimana anda mendapatkannya atau memisahkannya daripada campuran? Saya cuba menjawab soalan ini dalam kerja saya.
Dalam kehidupan seharian, kita dikelilingi oleh campuran bahan. Udara yang kita sedut, makanan yang kita makan, air yang kita minum, dan juga diri kita sendiri - semua ini, dari sudut pandangan kimia, campuran yang mengandungi dari 2-3 hingga beribu-ribu bahan.
Campuran adalah sistem yang terdiri daripada beberapa komponen yang tidak berkaitan secara kimia antara satu sama lain. Campuran dibezakan dengan saiz zarah bahan yang termasuk dalam komposisinya. Kadangkala zarah ini terlalu besar sehingga boleh dilihat dengan mata kasar. Campuran sedemikian, contohnya, termasuk serbuk pencuci, campuran masakan untuk penaik, dan campuran pembinaan. Kadangkala zarah komponen dalam campuran lebih kecil dan tidak dapat dibezakan oleh mata. Sebagai contoh, tepung mengandungi butiran kanji dan protein yang tidak dapat dibezakan dengan mata kasar. Susu juga merupakan campuran berair yang mengandungi titisan kecil lemak, protein, laktosa dan bahan lain. Anda boleh melihat titisan lemak dalam susu jika anda memeriksa setitik susu di bawah mikroskop. Keadaan fizikal bahan dalam campuran mungkin berbeza. Ubat gigi, sebagai contoh, adalah campuran bahan pepejal dan cecair. Terdapat campuran dalam pembentukan bahan yang "menembusi satu sama lain" sehingga ia dipecah menjadi zarah kecil yang tidak dapat dibezakan walaupun di bawah mikroskop. Tidak kira bagaimana kita mengintip ke udara, kita tidak akan dapat membezakan gas yang membentuknya.
Oleh itu, campuran dikelaskan:
Campuran di mana zarah bahan yang membentuk campuran boleh dilihat dengan mata kasar atau di bawah mikroskop dipanggil tidak homogen atau heterogen.
Campuran di mana walaupun dengan mikroskop adalah mustahil untuk melihat zarah bahan yang membentuk campuran dipanggil homogen atau homogen.
Campuran homogen dibahagikan mengikut keadaan pengagregatannya kepada gas, cecair dan pepejal. Campuran mana-mana gas adalah homogen. Sebagai contoh, udara bersih ialah campuran homogen nitrogen, oksigen, karbon dioksida dan gas mulia. Tetapi udara berdebu adalah campuran heterogen dari gas yang sama, hanya mengandungi zarah debu. Campuran semula jadi cecair termasuk minyak. Ia mengandungi beratus-ratus komponen yang berbeza. Sudah tentu, campuran cecair yang paling biasa, atau lebih tepatnya penyelesaian, adalah air laut dan lautan. 1 liter air laut mengandungi purata 35 gram pelbagai garam. Kami menghadapi campuran cecair dalam kehidupan seharian sepanjang masa. Syampu dan minuman, ramuan dan bahan kimia isi rumah semuanya adalah campuran bahan. Malah air paip tidak boleh dianggap sebagai bahan tulen: ia mengandungi garam terlarut, kekotoran kecil yang tidak larut, serta mikroorganisma yang dinyahjangkit oleh pengklorinan. Campuran pepejal juga meluas. Batuan ialah campuran beberapa bahan. Tanah, pasir, tanah liat adalah campuran pepejal. Campuran pepejal termasuk kaca, seramik, dan aloi.
Ahli kimia mencipta campuran dengan hanya mencampurkan pelbagai bahan - komponen yang sifatnya boleh berbeza. Adalah penting bahawa campuran mengekalkan sifat bahagian konstituennya. Sebagai contoh, cat kelabu diperoleh dengan mencampurkan hitam dan putih. Walaupun kita melihat warna kelabu, ini tidak bermakna semua zarah cat kelabu tersebut berwarna kelabu. Di bawah mikroskop, zarah-zarah warna hitam dan putih yang membentuk cat hitam putih pasti akan terbongkar.
Mengasingkan campuran kepada bahagian komponennya (bahan individu) adalah tugas yang lebih kompleks daripada menyediakan campuran, tetapi tidak kurang pentingnya. Kaedah yang paling penting untuk mengasingkan campuran boleh ditunjukkan dalam rajah:
Menggunakan pelbagai kaedah mengasingkan campuran (mendap, menapis, penyulingan, pembekuan dan lain-lain), mereka memperoleh minyak daripada susu, emas daripada pasir sungai, alkohol daripada tumbuk, dan membersihkan air daripada kekotoran yang tidak larut dan larut.
Makmal kimia dan industri selalunya memerlukan bahan tulen. Bahan yang mempunyai sifat fizikal yang tetap, seperti air suling, dipanggil tulen. (Bahan hampir sepenuhnya tulen belum diperoleh.)
Terdapat pelbagai cara untuk mengasingkan campuran. Mari kita lihat lebih dekat kaedah ini.
Pengasingan daripada campuran heterogen.
1. Advokasi.
a) Pengasingan bahan daripada campuran heterogen yang terbentuk oleh bahan tidak larut air dengan ketumpatan yang berbeza. Sebagai contoh, pemfailan besi boleh diasingkan daripada pemfailan kayu dengan menggoncang campuran dengan air dan kemudian mendap. Pemfailan besi tenggelam ke bahagian bawah kapal, manakala pemfailan kayu terapung ke permukaan dan boleh disalirkan bersama air.
b) Sesetengah bahan mengendap di dalam air pada kadar yang berbeza. Jika anda menggoncang tanah liat yang dicampur dengan pasir dengan air, pasir mendap lebih cepat. Kaedah ini digunakan dalam pengeluaran seramik untuk mengasingkan pasir daripada tanah liat (penghasilan bata merah, tembikar, dll.) c) Pengasingan campuran cecair sedikit larut dengan ketumpatan yang berbeza. Campuran petrol dengan air, minyak dengan air dan minyak sayuran dengan air diasingkan dengan cepat, supaya ia boleh diasingkan menggunakan corong atau lajur pemisah. Kadangkala cecair dengan ketumpatan yang berbeza dipisahkan dengan sentrifugasi, seperti krim daripada susu.
2. Penapisan.
Pengasingan bahan daripada campuran heterogen yang dibentuk oleh bahan larut air.
Untuk mengasingkan garam meja, campurkan dengan pasir dan goncangkannya di dalam air. Garam meja larut dan pasir mendap.
Untuk mempercepatkan pemisahan zarah tidak larut daripada larutan, campuran ditapis. Pasir kekal di atas kertas penapis, dan larutan garam meja yang jelas melalui penapis.
3. Tindakan oleh magnet.
Pengasingan bahan yang mampu menjadi magnet daripada campuran heterogen. Jika ada, contohnya, campuran serbuk besi dan sulfur, maka ia boleh diasingkan menggunakan magnet.
Pengasingan bahan daripada campuran homogen.
4. Penyejatan. Penghabluran.
Untuk memisahkan bahan terlarut, sebagai contoh, garam meja, daripada larutan, yang terakhir disejatkan. Air menyejat, meninggalkan garam meja dalam cawan porselin. Kadangkala penyejatan digunakan, iaitu penyejatan separa air. Akibatnya, larutan yang lebih pekat terbentuk, apabila disejukkan, bahan terlarut dibebaskan dalam bentuk kristal. Kaedah penulenan bahan ini dipanggil penghabluran.
5. Penyulingan.
Kaedah mengasingkan campuran ini adalah berdasarkan perbezaan takat didih komponen yang larut antara satu sama lain.
Penyulingan (penyulingan) ialah teknik untuk mengasingkan campuran homogen dengan menyejat cecair meruap dengan pemeluwapan seterusnya wap mereka. Contohnya, mendapatkan air suling.
Untuk melakukan ini, air dengan bahan yang dibubarkan di dalamnya direbus dalam satu bekas. Wap air yang terhasil dipeluwap dalam bekas lain dalam bentuk air suling.
6. Kromatografi.
Kaedah ini berdasarkan fakta bahawa bahan individu diserap (terikat) oleh permukaan bahan lain pada kadar yang berbeza.
Intipati kaedah ini boleh dipelajari daripada pengalaman berikut.
Jika jalur kertas penapis digantung di atas bekas dengan dakwat merah dan hanya hujung jalur itu direndam di dalamnya, anda akan perasan bahawa larutan akan diserap oleh kertas dan naik ke atas. Walau bagaimanapun, sempadan kenaikan cat akan ketinggalan di belakang sempadan kenaikan air. Oleh itu, dua bahan dipisahkan: air dan pewarna, yang memberikan larutan warna merah.
Bahagian eksperimen.
Garis Panduan Keselamatan Makmal Rumah.
Adalah mustahil untuk membayangkan kimia tanpa eksperimen kimia. Oleh itu, anda boleh mempelajari sains ini, memahami undang-undangnya dan, tentu saja, menyukainya hanya melalui percubaan. Terdapat pendapat bahawa eksperimen kimia melibatkan peralatan kompleks dan reagen yang tidak boleh diakses, sebatian toksik dan letupan yang dahsyat, dan syarat khas diperlukan untuk mengamalkan kimia. Walau bagaimanapun, lebih daripada 300 eksperimen kimia dengan pelbagai jenis bahan boleh dilakukan di rumah. Disebabkan fakta bahawa tiada hud wasap atau peranti khas lain di makmal rumah, adalah perlu untuk mematuhi peraturan keselamatan dengan ketat:
2. Anda tidak boleh mengumpul dan menyimpan sejumlah besar reagen di rumah.
3. Reagen dan bahan kimia mesti mempunyai label dengan nama, kepekatan dan tarikh pengeluaran.
4. Bahan kimia tidak boleh dirasai.
5. Untuk menentukan bau, anda tidak boleh membawa bekas yang mengandungi bahan itu dekat dengan muka anda. Anda perlu menggunakan tapak tangan anda untuk membuat beberapa pukulan lancar dari pembukaan kapal ke hidung.
6. Jika asid atau alkali tertumpah, bahan itu terlebih dahulu dineutralkan atau ditutup dengan pasir dan dikeluarkan dengan kain lap atau dikumpulkan dalam habuk.
7. Sebelum menjalankan eksperimen, tidak kira betapa mudahnya ia kelihatan, anda perlu membaca dengan teliti penerangan eksperimen dan memahami sifat bahan yang digunakan. Terdapat buku teks, buku rujukan dan kesusasteraan lain untuk ini.
Pengalaman No. 1. Pengasingan campuran heterogen.
A) Sediakan campuran pasir dan serbuk besi yang heterogen.
Tujuan eksperimen: belajar mengasingkan campuran heterogen dengan cara yang berbeza.
Peralatan: pasir sungai, serbuk besi, magnet, dua bikar.
Masukkan satu sudu serbuk besi dan pasir sungai ke dalam bikar, kacau adunan dengan teliti sehingga produk berwarna sekata. Perhatikan warnanya dan uji sifat magnetnya dengan memegang magnet pada bahagian luar kaca. Tentukan bahan yang memberi warna campuran dan sifat magnetik. Mari kita asingkan campuran heterogen yang disediakan menggunakan magnet. Untuk melakukan ini, bawa magnet ke dinding luar kaca, dan ketuk ringan dinding luar dengan magnet, kami akan mengumpul serbuk besi pada dinding dalam kaca. Memegang seterika dengan magnet pada dinding dalam kaca, tuangkan pasir ke dalam gelas lain. Kami memasukkan data eksperimen ke dalam jadual.
B) Sediakan campuran garam meja, tanah dan serutan yang terbentuk selepas mengasah pensel.
Peralatan: garam meja, tanah, serutan pensel, gelas, air, penapis, sudu, kuali.
Prosedur eksperimen:
Sediakan adunan dengan mencampurkan satu sudu teh setiap satu garam meja, tanah dan serutan pensel. Larutkan campuran yang terhasil dalam segelas air, keluarkan sebarang cip terapung dengan sudu berlubang dan letakkan pada helaian kertas untuk kering. Buat penapis daripada pembalut atau kain kasa dengan melipat 3-4 lapisan dan meregangkannya dengan longgar di atas kaca lain. Tapis adunan. Keringkan penapis dengan baki tanah, kemudian bersihkannya dari penapis. Tuangkan cecair yang ditapis (turasan) dari gelas ke dalam mangkuk enamel atau kuali dan sejat. Kumpulkan hablur garam yang dilepaskan. Bandingkan jumlah bahan sebelum dan selepas eksperimen.
Pengalaman No. 2. Pengasingan campuran homogen dengan kromatografi kertas.
A) Asingkan campuran homogen pewarna merah dan hijau.
Peralatan: jalur kertas turas, bikar, penyumbat untuk bikar, penanda merah dan hijau, alkohol (larutan akueus 70%).
Prosedur eksperimen:
Ambil jalur kertas turas, yang panjangnya 2-3 cm lebih besar daripada ketinggian bikar. Di tengah jalur ini, tandakan satu titik dengan pensel ringkas, 1.5 cm dari tepi Pada titik yang ditanda, sapukan pewarna dengan diameter tidak lebih daripada 5 mm dengan pen hujung. Mula-mula, buat titik bersaiz 1-2 mm dengan pen petua merah, dan kemudian sapukan hijau di atas bintik merah supaya bintik hijau menonjol di luar sempadan yang merah kira-kira 1 mm. Biarkan noda campuran kering (1-2 minit) dan kemudian berhati-hati, supaya tidak merosakkan kertas, jejaki sepanjang garis dengan pensil mudah.
Tuangkan alkohol ke dalam bikar dalam lapisan 0.5-1 cm Letakkan jalur kertas menegak dengan noda campuran pewarna ke dalam bikar dan bengkokkan bahagian jalur yang menonjol ke arah permukaan luar bikar. Noda pewarna hendaklah 0.5 cm di atas cecair Tutup kaca dengan penyumbat terbalik. Perhatikan pembasahan jalur kertas dan pergerakan ke atas tempat berwarna, bahagikannya kepada dua titik. Ia akan mengambil masa kira-kira 20 minit untuk campuran pewarna untuk diasingkan sepenuhnya. Selepas kertas tepu sepenuhnya dengan alkohol, keluarkan dan biarkan kering selama 5-10 minit. Tandakan warna bintik-bintik itu. Masukkan hasil pemerhatian ke dalam jadual.
B) Asingkan campuran berikut menggunakan kromatografi kertas: larutan alkohol "bahan hijau"; larutan akueus dakwat hitam untuk kerja lukisan.
Tujuan eksperimen: untuk menguasai kaedah kromatografi kertas, belajar untuk menentukan perbezaan antara bahan tulen dan campuran.
Peralatan: bikar, jalur penapis atau kertas blotting, larutan alkohol cat hijau, larutan dakwat berair untuk kerja lukisan.
Prosedur eksperimen:
Sehelai kertas penapis mesti digantung di atas bekas dengan larutan "cat hijau" dan dakwat hitam supaya kertas itu hanya menyentuh larutan.
Had kenaikan "bahan hijau" dan bahan pewarna akan ketinggalan di belakang had kenaikan alkohol dan air, masing-masing. Oleh itu, pemisahan dua bahan berlaku dalam campuran homogen: a) alkohol dan hijau cemerlang, b) air dan bahan pewarna.
Pengalaman No. 3. Penyebaran.
Tujuan eksperimen: untuk mengkaji proses resapan dalam amalan.
Peralatan: gelatin makanan, kalium permanganat, kuprum sulfat, air, periuk, sudu keluli tahan karat untuk mengacau, dapur elektrik atau gas, pinset, dua botol lutsinar.
Prosedur eksperimen:
Letakkan satu sudu teh gelatin dalam segelas air sejuk dan biarkan selama satu atau dua jam supaya serbuk mempunyai masa untuk membengkak. Tuang adunan ke dalam periuk kecil. Panaskan campuran dengan api perlahan; Pastikan ia tidak mendidih dalam apa jua keadaan! Kacau kandungan periuk sehingga gelatin larut sepenuhnya. Tuangkan larutan panas ke dalam dua botol. Apabila ia sejuk, masukkan pinset dengan kristal kalium permanganat di tengah-tengah salah satu buih dengan pergerakan yang cepat dan berhati-hati. Buka sedikit pinset dan keluarkan dengan cepat. Tambah kristal kuprum sulfat ke dalam botol lain. Gelatin melambatkan proses penyebaran, dan selama beberapa jam berturut-turut anda akan dapat melihat gambar yang sangat menarik: bola berwarna akan tumbuh di sekeliling kristal.
Pengalaman No. 4. Pengasingan campuran homogen dengan penghabluran.
Tumbuh kristal atau kristal daripada larutan tepu garam meja, kuprum sulfat atau tawas kalium.
Tujuan eksperimen: untuk mempelajari cara menyediakan larutan tepu garam meja atau bahan lain, untuk mengembangkan kristal pelbagai saiz, untuk menyatukan kemahiran apabila bekerja dengan bahan dan peralatan kimia.
Peralatan: gelas dan balang liter untuk menyediakan larutan, sudu kayu atau kayu untuk mengacau, garam untuk eksperimen - garam meja, tembaga sulfat atau tawas, air panas, biji - kristal garam yang digantung pada benang, a corong dan kertas turas.
Prosedur eksperimen:
Sediakan larutan garam tepu. Untuk melakukan ini, mula-mula tuangkan air panas ke dalam balang hingga separuh jumlahnya, kemudian tambah garam yang sesuai dalam bahagian, kacau sentiasa. Masukkan garam sehingga ia berhenti larut. Tapis larutan yang terhasil ke dalam gelas melalui corong dengan kertas penapis atau bulu kapas dan biarkan larutan sejuk selama 2-3 jam. Tambah benih ke larutan yang disejukkan - kristal garam yang digantung pada benang, tutup larutan dengan teliti dengan penutup dan biarkan untuk masa yang lama (2-3 hari atau lebih).
Keputusan dan kesimpulan:
Periksa kristal anda dan jawab soalan:
Berapa hari anda menanam kristal itu?
Apakah bentuknya?
Apakah warna kristal itu?
Adakah ia telus atau tidak?
Apakah dimensi kristal: ketinggian, lebar, ketebalan?
Berapakah jisim kristal itu?
Lakarkan atau gambarkan kristal anda.
Pengalaman No. 5. Pengasingan campuran homogen dengan penyulingan.
Dapatkan 50 ml air suling di rumah.
Tujuan eksperimen: belajar mengasingkan campuran homogen dengan penyulingan.
Peralatan: teko enamel, dua balang kaca.
Prosedur eksperimen:
Tuangkan 1/3 daripada isipadu ke dalam cerek enamel dengan air dan letakkan di atas dapur gas supaya muncung cerek itu menonjol ke luar tepi dapur. Apabila air mendidih, pasangkan balang peti sejuk kaca pada muncung cerek, di bawahnya muatkan balang kedua untuk mengumpul pemeluwapan. Untuk mengelakkan balang peti sejuk daripada terlalu panas, anda boleh meletakkan serbet yang dibasahkan dengan air sejuk di atasnya.
Keputusan dan kesimpulan:
Jawab soalan berikut:
Apakah air paip?
Bagaimanakah campuran homogen dipisahkan?
Apakah air suling? Di mana dan untuk tujuan apa ia digunakan?
Lukiskan pengalaman yang anda lakukan.
Pengalaman No. 6. Mengeluarkan kanji daripada kentang.
Dapatkan sedikit kanji di rumah.
Peralatan: 2-3 kentang, parut, kain kasa, periuk kecil, air.
Prosedur eksperimen:
Parut kentang yang dikupas pada parutan halus dan kacau jisim yang terhasil di dalam air. Kemudian tapis melalui kain keju dan picit keluar. Campurkan baki campuran dalam kain kasa dengan air sekali lagi. Biarkan cecair mendap. Kanji akan mengendap di bahagian bawah hidangan. Toskan cecair dan kacau kanji yang mendap semula. Ulangi operasi beberapa kali sehingga kanji benar-benar bersih dan putih. Tapis dan keringkan kanji yang terhasil.
Kentang manakah yang anda fikir akan menghasilkan lebih banyak kanji: muda (yang baru digali) atau tua (yang berada di kedai sayur sepanjang musim sejuk)?
Pengalaman No. 7. Mengekstrak gula daripada bit gula.
Dapatkan sedikit gula di rumah.
Tujuan eksperimen: untuk mempelajari cara mengekstrak bahan daripada bahan tumbuhan.
Peralatan: bit gula besar, karbon diaktifkan, pasir sungai, periuk, dua balang, bulu kapas, sudu, corong, kain kasa.
Prosedur eksperimen:
Potong bit menjadi kepingan kecil, masukkannya ke dalam periuk, tuangkan segelas air ke dalamnya dan rebus selama 15-20 minit. Kisar hirisan bit yang telah dimasak dengan teliti menggunakan sudu atau alu. Tapis jisim berwarna gelap ini melalui corong yang mengandungi bulu kapas. Kemudian tapis penyelesaian yang terhasil melalui corong yang disediakan dengan cara yang istimewa. Letakkan sekeping kain kasa di dalamnya, lapisan nipis kapas pada kain kasa, kemudian hancurkan karbon teraktif (4-5 tablet) dan lapisan nipis (1 cm) pasir sungai bersih (bilas dan keringkan pasir sungai terlebih dahulu) . Letakkan larutan yang terhasil (turasan) dalam periuk. Ia adalah perlu untuk menguap sebahagian daripadanya sehingga kristal telus muncul. Ini gula. rasalah!
Mengapakah anda fikir perlu menapis cecair melalui lapisan karbon teraktif?
Pengalaman No. 8. Mengeluarkan dadih daripada susu.
Dapatkan beberapa gram keju kotej di rumah.
Tujuan eksperimen: untuk mengetahui cara membuat keju kotej di rumah.
Peralatan: susu, cuka, periuk, kain kasa, dapur gas.
Prosedur eksperimen:
Susu mengandungi protein. Jika susu mendidih dan "berlari" di tepi, maka ciri bau protein terbakar segera merebak. Kemunculan bau ciri susu hangus menunjukkan bahawa fenomena denaturasi telah berlaku (penggumpalan protein dan peralihannya kepada bentuk tidak larut). Denaturasi protein bukan sahaja berlaku kerana haba.
Mari kita jalankan eksperimen berikut. Panaskan setengah gelas susu hingga suam sedikit dan masukkan cuka. Susu akan segera menjadi kental, membentuk kepingan besar. (Jika susu dibiarkan di tempat yang hangat, protein juga membeku, tetapi untuk sebab yang berbeza - bakteria asid laktik yang "berfungsi"). Kandungan periuk ditapis melalui kain tipis, memegangnya di tepi. Jika anda kemudian menyambungkan tepi kain kasa, angkatnya di atas kaca dan peras, maka jisim tebal akan kekal di atasnya - keju kotej.
Pengalaman No. 9. Mendapat mentega.
Buat sedikit mentega di rumah.
Tujuan eksperimen: untuk mempelajari cara mengekstrak mentega daripada susu di rumah.
Peralatan: susu, balang kaca, botol kecil lutsinar dengan penyumbat atau penutup yang ketat.
Prosedur eksperimen:
Tuangkan susu segar ke dalam balang kaca dan letakkan di dalam peti sejuk. Selepas beberapa jam, atau lebih baik lagi, keesokan harinya, lihat dengan teliti: apa yang berlaku kepada susu? Terangkan apa yang anda perhatikan.
Menggunakan sudu kecil, cedok krim dengan teliti (lapisan atas susu) dan pindahkan ke dalam botol. Sekiranya anda perlu membuat mentega daripada krim, anda perlu menggoncangnya untuk masa yang lama dan dengan sabar sekurang-kurangnya setengah jam dalam botol, ditutup dengan penutup, sehingga ketulan mentega terbentuk.
Pengalaman No. 10. Pengekstrakan.
Menjalankan proses pengekstrakan secara praktikal.
Tujuan eksperimen: untuk menjalankan proses pengekstrakan secara praktikal.
A) Peralatan: biji bunga matahari, petrol, tabung uji, piring, lesung dan alu.
Prosedur eksperimen:
Kisar beberapa biji bunga matahari dalam mortar. Letakkan biji yang dihancurkan ke dalam tabung uji, tambahkan sedikit petrol, dan goncang dengan baik beberapa kali. Biarkan tabung uji duduk selama dua jam (jauh dari api), ingat untuk menggoncangnya dari semasa ke semasa. Toskan petrol di atas piring dan letakkan di balkoni. Apabila petrol tersejat, akan ada sedikit minyak yang tertinggal di bahagian bawah yang telah larut dalam petrol.
B) Peralatan: tincture iodin, air, petrol, tabung uji.
Prosedur eksperimen:
Petrol juga boleh digunakan untuk mengekstrak iodin daripada tincture iodin farmaseutikal. Untuk melakukan ini, tuangkan satu pertiga daripada air ke dalam tabung uji, tambahkan kira-kira 1 ml tincture iodin dan tambah jumlah petrol yang sama kepada larutan kecoklatan yang terhasil. Goncang tabung uji dan biarkan sahaja. Apabila campuran berstrata, lapisan petrol atas akan menjadi coklat gelap, dan lapisan bawah, berair, akan menjadi hampir tidak berwarna: lagipun, iodin larut dengan buruk dalam air, tetapi dengan baik dalam petrol.
Apakah pengekstrakan? Proses mengasingkan campuran bahan cecair atau pepejal menggunakan pengekstrakan - pembubaran terpilih satu atau komponen lain campuran dalam cecair tertentu (ekstrak). Selalunya, bahan diekstrak daripada larutan akueus dengan pelarut organik, yang biasanya tidak bercampur dengan air. Keperluan utama untuk pengekstrak: selektiviti (selektiviti tindakan), bukan ketoksikan, kemungkinan turun naik yang rendah, lengai kimia dan kos rendah. Pengekstrakan digunakan dalam industri kimia, penapisan minyak, pengeluaran dadah dan terutamanya secara meluas dalam metalurgi bukan ferus.
Kesimpulan.
Kesimpulan daripada kerja.
Semasa melakukan kerja ini, saya belajar cara menyediakan campuran heterogen dan homogen, menjalankan penyelidikan tentang sifat bahan dan mendapati bahawa apabila hanya menyediakan campuran dua komponen, bahan ini tidak memindahkan sifatnya kepada satu sama lain, tetapi mengekalkannya untuk diri mereka sendiri. Kaedah untuk pemisahan mereka juga berdasarkan sifat komponen awal (seperti kemeruapan, keadaan pengagregatan, keupayaan untuk magnet, keterlarutan dalam air, saiz zarah, dan lain-lain). Semasa menjalankan penyelidikan pendidikan, saya menguasai kaedah berikut untuk mengasingkan campuran heterogen: tindakan magnetik, mendap, penapisan dan campuran homogen: penyejatan, penghabluran, penyulingan, kromatografi, pengekstrakan. Saya dapat mengasingkan bahan tulen daripada produk makanan: gula daripada bit gula, kanji dari kentang, keju kotej dan mentega daripada susu. Saya menyedari bahawa kimia adalah sains yang sangat menarik dan pendidikan, dan pengetahuan yang diperoleh dalam pelajaran kimia dan di luar waktu kelas akan sangat berguna kepada saya dalam kehidupan.
Keputusan mengasingkan campuran besi dan pasir.
pengalaman No 1 No 1 No 1 No 2 No 2
bahan campuran pasir besi bahagian 1 bahagian 2
warna kelabu kuning kelabu-kuning kelabu kuning tarikan kepada magnet ya tidak ya tidak kesimpulan sifat besi dan sifat besi dan campuran adalah wujud dalam bahan terpencil - bahan terpencil -
pasir mempunyai sifat pasir yang berbeza dan besi mempunyai sifat yang berbeza, dan pasir pasir besi
Keputusan pengasingan pewarna di atas kertas.
eksperimen No 1 No. 2 bahan campuran pewarna sebelum pengasingan campuran pewarna selepas pengasingan warna hitam pewarna No. 1 - pewarna merah No. 2 - kesimpulan hijau campuran ini adalah homogen. campuran dibahagikan kepada dua bahan asal; Ini adalah pewarna merah dan hijau.
Bagaimanakah bahan tulen berbeza daripada campuran bahan?
Bahan tulen individu mempunyai set sifat ciri tertentu (sifat fizikal malar). Hanya air suling tulen yang mempunyai takat lebur = 0 °C, takat didih = 100 °C, dan tidak mempunyai rasa. Air laut membeku pada suhu yang lebih rendah dan mendidih pada suhu yang lebih tinggi; Air Laut Hitam membeku pada suhu yang lebih rendah dan mendidih pada suhu yang lebih tinggi daripada air Laut Baltik. kenapa? Hakikatnya ialah air laut mengandungi bahan lain, contohnya garam terlarut, i.e. ia adalah campuran pelbagai bahan, komposisinya berbeza-beza secara meluas, tetapi sifat campuran itu tidak tetap. Takrif konsep "campuran" diberikan pada abad ke-17. Saintis Inggeris Robert Boyle: "Campuran ialah sistem integral yang terdiri daripada komponen heterogen."
Ciri-ciri perbandingan campuran dan bahan tulen
Campuran berbeza antara satu sama lain dalam penampilan.
Klasifikasi campuran ditunjukkan dalam jadual:
Mari kita berikan contoh ampaian (pasir sungai + air), emulsi (minyak sayuran + air) dan larutan (udara dalam kelalang, garam meja + air, perubahan kecil: aluminium + kuprum atau nikel + kuprum).
Dalam penggantungan, zarah bahan pepejal kelihatan, dalam emulsi - titisan cecair, campuran tersebut dipanggil heterogen (heterogen), dan dalam larutan komponen tidak dapat dibezakan, ia adalah campuran homogen (homogen).
Kaedah mengasingkan campuran
Secara semula jadi, bahan wujud dalam bentuk campuran. Untuk penyelidikan makmal, pengeluaran perindustrian, dan untuk keperluan farmakologi dan perubatan, bahan tulen diperlukan.
Pelbagai kaedah untuk mengasingkan campuran digunakan untuk membersihkan bahan.
Kaedah ini adalah berdasarkan perbezaan sifat fizikal komponen campuran.
Pertimbangkan kaedah pemisahan campuran heterogen dan homogen .
| Contoh campuran | Kaedah pemisahan |
| Suspensi - campuran pasir sungai dan air | Advokasi Pengasingan dengan mendap adalah berdasarkan kepadatan bahan yang berbeza. Pasir yang lebih berat mendap ke dasar. Anda juga boleh memisahkan emulsi: asingkan minyak atau minyak sayuran daripada air. Di makmal ini boleh dilakukan menggunakan corong pemisah. Minyak petroleum atau sayuran membentuk lapisan atas yang lebih ringan.Hasil daripada mendap, embun keluar dari kabus, jelaga mendap keluar dari asap, dan krim mendap dalam susu. Pengasingan campuran air dan minyak sayuran dengan mendap |
| Campuran pasir dan garam meja dalam air | Penapisan Apakah asas untuk pengasingan campuran heterogen menggunakan penapisan Pada keterlarutan bahan yang berbeza dalam air dan pada saiz zarah yang berbeza. Melalui Hanya zarah bahan yang setanding dengannya melalui liang penapis, manakala zarah yang lebih besar dikekalkan pada penapis. Beginilah cara anda boleh mengasingkan campuran heterogen garam meja dan pasir sungai.Pelbagai bahan berliang boleh digunakan sebagai penapis: bulu kapas, arang batu, tanah liat yang dibakar, kaca ditekan dan lain-lain. Kaedah penapisan adalah asas untuk operasi perkakas rumah, seperti pembersih vakum. Ia digunakan oleh pakar bedah - pembalut kain kasa; penggerudi dan pekerja lif - topeng pernafasan. Menggunakan penapis teh untuk menapis daun teh, Ostap Bender, wira karya Ilf dan Petrov, berjaya mengambil salah satu kerusi dari Ellochka the Ogress ("Twelve Chairs"). Pengasingan campuran kanji dan air melalui penapisan |
| Campuran serbuk besi dan sulfur | Tindakan oleh magnet atau air Serbuk besi tertarik oleh magnet, tetapi serbuk sulfur tidak.. Serbuk sulfur yang tidak boleh basah terapung ke permukaan air, dan serbuk besi boleh basah yang berat mendap ke bahagian bawah. |
| Mengasingkan campuran sulfur dan besi menggunakan magnet dan air | Larutan garam dalam air adalah campuran homogen Penyejatan atau penghabluran Air tersejat, meninggalkan kristal garam dalam cawan porselin. Apabila air disejat dari tasik Elton dan Baskunchak, garam meja diperolehi. Kaedah pengasingan ini berdasarkan perbezaan takat didih pelarut dan zat terlarut Jika sesuatu bahan, contohnya gula, terurai apabila dipanaskan, maka air tidak tersejat sepenuhnya - larutan tersejat, dan kemudian hablur gula dimendakkan. larutan tepu Kadang-kadang perlu untuk mengeluarkan kekotoran daripada pelarut dengan suhu yang lebih rendah mendidih, contohnya air daripada garam. Dalam kes ini, wap bahan mesti dikumpulkan dan kemudian terpeluwap apabila disejukkan. Kaedah mengasingkan campuran homogen ini dipanggil penyulingan, atau penyulingan. Dalam peranti khas - penyuling, air suling diperolehi, yang digunakan untuk keperluan farmakologi, makmal, dan sistem penyejukan kereta. Di rumah, anda boleh membina penyuling seperti itu: Jika anda mengasingkan campuran alkohol dan air, maka alkohol dengan takat didih = 78 °C akan disuling terlebih dahulu (dikumpul dalam tabung uji penerima), dan air akan kekal di dalam tabung uji. Penyulingan digunakan untuk menghasilkan petrol, minyak tanah, dan minyak gas daripada minyak. |
Pemisahan campuran homogen kromatografi.
Anda boleh mencuba eksperimen berikut di rumah. Gantungkan jalur kertas penapis di atas bekas dakwat merah, celupkan hanya hujung jalur ke dalamnya. Penyelesaian diserap oleh kertas dan naik bersamanya. Tetapi sempadan kenaikan cat ketinggalan di belakang sempadan kenaikan air. Beginilah cara dua bahan dipisahkan: air dan bahan pewarna dalam dakwat.
Menggunakan kromatografi, ahli botani Rusia M. S. Tsvet adalah yang pertama mengasingkan klorofil daripada bahagian hijau tumbuhan. Dalam industri dan makmal, kanji, arang batu, batu kapur, dan aluminium oksida digunakan sebagai ganti kertas penapis untuk kromatografi. Adakah bahan dengan tahap penulenan yang sama sentiasa diperlukan?
Untuk tujuan yang berbeza, bahan dengan tahap penulenan yang berbeza-beza diperlukan. Air masak hendaklah dibiarkan berdiri secukupnya untuk menghilangkan kekotoran dan klorin yang digunakan untuk membasmi kuman. Air untuk diminum hendaklah direbus terlebih dahulu. Dan di makmal kimia untuk menyediakan penyelesaian dan menjalankan eksperimen, dalam perubatan, air suling diperlukan, disucikan sebanyak mungkin daripada bahan yang terlarut di dalamnya. Terutamanya bahan tulen, kandungan kekotoran yang tidak melebihi satu juta peratus, digunakan dalam elektronik, semikonduktor, teknologi nuklear dan industri ketepatan lain.
Baca puisi L. Martynov "Air Suling":
air
Digemari
Untuk mencurahkan!
dia
Bersinar
Begitu suci
Tidak kira apa untuk mabuk,
Tiada basuh.
Dan ini bukan tanpa sebab.
Dia terlepas
Willows, tala
Dan kepahitan pokok anggur berbunga,
Dia tidak mempunyai rumpai laut yang mencukupi
Dan ikan, lemak dari pepatung.
Dia rindu beralun
Dia rindu mengalir ke mana-mana.
Dia tidak mempunyai kehidupan yang cukup
Bersih -
Air suling!
Adakah anda tahu apakah kaedah yang ada untuk mengasingkan campuran? Jangan terlalu cepat memberikan jawapan negatif. Anda menggunakan banyak daripada mereka dalam aktiviti harian anda.
Bahan tulen: apakah itu?
Atom, molekul, bahan dan campuran adalah konsep asas kimia. Apa yang mereka maksudkan? Terdapat 118 unsur kimia dalam jadual D.I. Ini adalah pelbagai jenis zarah asas - atom. Mereka berbeza antara satu sama lain dalam jisim.
Dengan bersambung antara satu sama lain, atom membentuk molekul, atau bahan. Yang terakhir, menyambung antara satu sama lain, membentuk campuran. Bahan tulen mempunyai komposisi dan sifat yang tetap. Ini adalah struktur homogen. Tetapi mereka boleh dipisahkan kepada komponen melalui tindak balas kimia.
Para saintis mendakwa bahawa bahan tulen secara praktikalnya tidak wujud dalam alam semula jadi. Terdapat sedikit kekotoran dalam setiap satunya. Ini berlaku kerana kebanyakan bahan berbeza dalam aktiviti. Malah logam yang direndam dalam air larut di dalamnya pada tahap ion.
Komposisi bahan tulen sentiasa malar. Ia adalah mustahil untuk mengubahnya. Jadi, jika anda meningkatkan jumlah karbon atau oksigen dalam molekul karbon dioksida, ia akan menjadi bahan yang sama sekali berbeza. Dan dalam campuran anda boleh menambah atau mengurangkan bilangan komponen. Ini akan mengubah komposisinya, tetapi bukan fakta kewujudannya.
Apa itu campuran
Gabungan beberapa bahan dipanggil campuran. Mereka boleh terdiri daripada dua jenis. Jika komponen individu dalam campuran tidak dapat dibezakan, ia dipanggil seragam, atau homogen. Terdapat nama lain yang paling kerap digunakan dalam kehidupan seharian - penyelesaian. Komponen campuran tersebut tidak boleh dipisahkan dengan kaedah fizikal. Sebagai contoh, tidak mungkin untuk mengekstrak kristal yang terlarut di dalamnya secara mekanikal daripada larutan garam. Bukan sahaja larutan cecair terdapat dalam alam semula jadi. Jadi, udara adalah campuran homogen gas, dan aloi logam adalah pepejal.
Dalam campuran tidak homogen atau heterogen, zarah individu boleh dilihat dengan mata kasar. Mereka berbeza antara satu sama lain dalam komposisi dan sifat. Ini bermakna bahawa mereka boleh dipisahkan antara satu sama lain secara mekanikal semata-mata. Cinderella, yang dipaksa oleh ibu tirinya yang jahat untuk memisahkan kacang dari kacang, mengatasi tugas ini dengan sempurna.
Kimia: kaedah untuk mengasingkan campuran
Terdapat sejumlah besar campuran yang terdapat dalam kehidupan seharian dan alam semula jadi. Bagaimana untuk memilih cara yang betul untuk memisahkan mereka? Ia mesti berdasarkan sifat fizikal komponen individu. Jika bahan mempunyai takat didih yang berbeza, maka penyejatan diikuti dengan penghabluran, serta penyulingan, akan berkesan. Kaedah sedemikian digunakan untuk memisahkan penyelesaian homogen. Untuk memisahkan campuran heterogen, perbezaan dalam sifat lain komponennya digunakan: ketumpatan, kebolehbasahan, keterlarutan, saiz, kemagnetan, dll.
Kaedah fizikal untuk mengasingkan campuran
Apabila mengasingkan komponen campuran, komposisi bahan itu sendiri tidak berubah. Oleh itu, kaedah untuk mengasingkan campuran tidak boleh dipanggil proses kimia. Oleh itu, dengan mengendap, menapis dan terdedah kepada magnet, komponen individu boleh diasingkan secara mekanikal. Di makmal, pelbagai instrumen digunakan: corong pemisah, kertas penapis, jalur magnetik. Ini adalah kaedah untuk mengasingkan campuran heterogen.
saringan
Kaedah ini mungkin yang paling mudah. Setiap suri rumah sudah biasa dengannya. Ia berdasarkan perbezaan saiz komponen pepejal campuran. Ayak digunakan dalam kehidupan seharian untuk mengasingkan tepung daripada kekotoran, larva serangga dan pelbagai bahan cemar. Dalam pengeluaran pertanian, bijirin dibersihkan daripada serpihan asing dengan cara ini. Pekerja pembinaan menapis campuran pasir dan kerikil.
Advokasi
Kaedah mengasingkan campuran ini digunakan untuk komponen dengan ketumpatan yang berbeza. Sekiranya pasir masuk ke dalam air, larutan yang terhasil hendaklah dicampur dengan baik dan dibiarkan seketika. Perkara yang sama boleh dilakukan dengan campuran air dan minyak sayuran atau petroleum. Pasir akan mendap ke dasar. Tetapi minyak, sebaliknya, akan dikumpulkan dari atas. Kaedah ini diperhatikan dalam kehidupan seharian dan alam semula jadi. Contohnya, jelaga mendap daripada asap, dan embun individu turun daripada kabus. Dan jika anda meninggalkan susu buatan sendiri semalaman, anda boleh mengumpul krim pada waktu pagi.
Penapisan
Pencinta teh yang dibancuh menggunakan kaedah ini setiap hari. Kita bercakap tentang penapisan - kaedah mengasingkan campuran berdasarkan keterlarutan komponen yang berbeza. Bayangkan kikir besi dan garam masuk ke dalam air. Zarah tidak larut yang besar akan kekal pada penapis. Dan garam terlarut akan melaluinya. Prinsip kaedah ini mendasari operasi pembersih vakum, tindakan topeng pernafasan dan pembalut kain kasa.
Tindakan oleh magnet
Cadangkan kaedah untuk mengasingkan campuran sulfur dan serbuk besi. Sememangnya, ini adalah tindakan magnetik. Adakah semua logam mampu melakukan ini? Tidak sama sekali. Mengikut tahap kerentanan, tiga kumpulan bahan dibezakan. Sebagai contoh, emas, kuprum dan zink tidak akan melekat pada magnet. Mereka tergolong dalam kumpulan bahan diamagnet. Magnesium, platinum dan aluminium mempunyai persepsi yang lemah. Tetapi jika campuran mengandungi ferromagnet, maka kaedah ini akan menjadi yang paling berkesan. Ini termasuk, sebagai contoh, besi, kobalt, nikel, terbium, holmium, thulium.
Penyejatan
Kaedah mengasingkan campuran yang manakah sesuai untuk larutan homogen berair? Ini adalah penyejatan. Jika anda hanya mempunyai air masin, tetapi memerlukan air bersih, jangan cepat marah. Anda perlu memanaskan adunan hingga takat didih. Akibatnya, air akan tersejat. Dan kristal bahan terlarut akan kelihatan di bahagian bawah hidangan. Untuk mengumpul air, ia mesti dipekatkan - dipindahkan dari keadaan gas ke cecair. Untuk melakukan ini, wap disejukkan, menyentuh permukaan dengan suhu yang lebih rendah, dan mengalir ke dalam bekas yang disediakan.
Penghabluran
Dalam sains, istilah ini dianggap dalam makna yang lebih luas. Ini bukan sekadar kaedah untuk mendapatkan bahan tulen. Kristal dalam alam semula jadi termasuk aisberg, mineral, tulang dan enamel gigi.
Pertumbuhan mereka berlaku dalam keadaan yang sama. Kristal terbentuk akibat cecair penyejuk atau supersaturasi wap, dan kemudian suhu tidak boleh berubah lagi. Oleh itu, beberapa syarat had mula-mula dicapai. Akibatnya, pusat penghabluran muncul, di mana atom cecair, cair, gas atau kaca berkumpul.
Penyulingan
Pasti anda pernah mendengar tentang air, yang dipanggil suling. Cecair tulen ini diperlukan untuk pembuatan ubat-ubatan, penyelidikan makmal, dan sistem penyejukan. Dan mereka mendapatkannya dalam peranti khas. Mereka dipanggil penyuling.
Penyulingan ialah kaedah mengasingkan campuran bahan dengan takat didih yang berbeza. Diterjemah dari bahasa Latin, istilah itu bermaksud "menitis ke bawah." Menggunakan kaedah ini, sebagai contoh, anda boleh memisahkan alkohol dan air daripada larutan. Bahan pertama akan mula mendidih pada suhu +78 o C. Wap alkohol kemudiannya akan terkondensasi. Air akan kekal dalam bentuk cecair.
Dengan cara yang sama, produk ditapis diperoleh daripada minyak: petrol, minyak tanah, minyak gas. Proses ini bukan tindak balas kimia. Minyak dibahagikan kepada pecahan berasingan, setiap satunya mempunyai takat didihnya sendiri. Ini berlaku dalam beberapa peringkat. Pertama, pemisahan minyak primer dijalankan. Ia disucikan daripada gas yang berkaitan, kekotoran mekanikal dan wap air. Pada peringkat seterusnya, produk yang terhasil diletakkan dalam lajur penyulingan dan mula dipanaskan. Ini adalah penyulingan minyak atmosfera. Pada suhu di bawah 62 darjah, baki gas yang berkaitan menyejat. Dengan memanaskan campuran hingga 180 darjah, pecahan petrol diperolehi, sehingga 240 - minyak tanah, sehingga 350 - bahan api diesel. Sisa daripada penapisan minyak terma ialah minyak bahan api, yang digunakan sebagai pelincir.
Kromatografi
Kaedah ini dinamakan sempena saintis yang mula-mula menggunakannya. Namanya ialah Mikhail Semenovich Tsvet. Pada mulanya, kaedah ini digunakan untuk memisahkan pigmen tumbuhan. Dan kromatografi secara literal diterjemahkan dari bahasa Yunani sebagai "Saya menulis dengan warna." Celupkan kertas turas ke dalam campuran air dan dakwat. Yang pertama akan segera mula diserap. Ini disebabkan oleh tahap sifat penjerapan yang berbeza. Ini juga mengambil kira resapan dan tahap keterlarutan.
Penjerapan
Sesetengah bahan mempunyai keupayaan untuk menarik molekul jenis lain. Sebagai contoh, kita mengambil arang aktif apabila meracuni untuk menyingkirkan toksin. Proses ini memerlukan antara muka yang terletak di antara dua fasa.
Kaedah ini digunakan dalam industri kimia untuk pemisahan benzena daripada campuran gas, penulenan produk cecair penapisan minyak, dan penulenannya daripada kekotoran.
Jadi, dalam artikel kami, kami melihat cara utama untuk memisahkan campuran. Orang ramai menggunakannya di rumah dan pada skala perindustrian. Pilihan kaedah bergantung kepada jenis campuran. Faktor penting ialah sifat fizikal khusus komponennya. Untuk memisahkan penyelesaian di mana bahagian individu tidak dapat dibezakan secara visual, kaedah penyejatan, penghabluran, kromatografi dan penyulingan digunakan. Jika komponen individu boleh dikenal pasti, campuran tersebut dipanggil heterogen. Untuk memisahkannya, kaedah penyelesaian, penapisan dan tindakan magnet digunakan.
Dalam artikel kami, kami akan melihat apakah bahan dan campuran tulen, dan kaedah untuk mengasingkan campuran. Setiap daripada kita menggunakannya dalam kehidupan seharian. Adakah bahan tulen terdapat di alam semula jadi? Dan bagaimana untuk membezakannya daripada campuran?
Bahan dan campuran tulen: kaedah untuk mengasingkan campuran
Bahan yang mengandungi hanya jenis zarah tertentu dipanggil tulen. Para saintis percaya bahawa mereka secara praktikal tidak wujud dalam alam semula jadi, kerana mereka semua, walaupun dalam perkadaran yang tidak ketara, mengandungi kekotoran. Secara mutlak semua bahan juga larut dalam air. Walaupun, sebagai contoh, cincin perak direndam dalam cecair ini, ion logam ini akan masuk ke dalam larutan.
Tanda bahan tulen ialah ketekalan komposisi dan sifat fizikal. Semasa pembentukannya, jumlah tenaga berubah. Lebih-lebih lagi, ia boleh meningkat dan menurun. Bahan tulen hanya boleh diasingkan kepada komponen individunya menggunakan tindak balas kimia. Contohnya, hanya air suling yang mempunyai takat didih dan beku yang tipikal untuk bahan ini, dan tidak mempunyai rasa dan bau. Dan oksigen dan hidrogennya hanya boleh diuraikan oleh elektrolisis.
Bagaimanakah agregat mereka berbeza daripada bahan tulen? Kimia akan membantu kita menjawab soalan ini. Kaedah untuk mengasingkan campuran adalah fizikal, kerana ia tidak membawa kepada perubahan dalam komposisi kimia bahan. Tidak seperti bahan tulen, campuran mempunyai komposisi dan sifat berubah-ubah, dan ia boleh dipisahkan dengan kaedah fizikal.
Apa itu campuran
Campuran ialah koleksi bahan individu. Contohnya ialah air laut. Tidak seperti suling, ia mempunyai rasa pahit atau masin, mendidih pada suhu yang lebih tinggi, dan membeku pada suhu yang lebih rendah. Kaedah untuk mengasingkan campuran bahan adalah fizikal. Oleh itu, garam tulen boleh diperolehi daripada air laut melalui penyejatan dan penghabluran seterusnya.
Jenis-jenis campuran
Jika anda menambah gula ke dalam air, selepas beberapa ketika zarahnya akan larut dan menjadi tidak kelihatan. Akibatnya, mereka tidak dapat dibezakan dengan mata kasar. Campuran sedemikian dipanggil homogen atau homogen. Contohnya ialah udara, petrol, sup, minyak wangi, air manis dan masin, aloi kuprum dan aluminium. Seperti yang anda lihat, ia boleh berada dalam keadaan pengagregatan yang berbeza, tetapi cecair adalah yang paling biasa. Mereka juga dipanggil penyelesaian.
Dalam campuran tidak homogen atau heterogen, zarah bahan individu boleh dibezakan. Pemfailan besi dan kayu, pasir dan garam meja adalah contoh biasa. Campuran heterogen juga dipanggil ampaian. Antaranya, penggantungan dan emulsi dibezakan. Bekas terdiri daripada cecair dan pepejal. Jadi, emulsi ialah campuran air dan pasir. Emulsi ialah gabungan dua cecair dengan ketumpatan yang berbeza.
Terdapat campuran heterogen dengan nama khas. Jadi, contoh buih ialah busa polistirena, dan aerosol termasuk kabus, asap, deodoran, penyegar udara dan agen antistatik.
Kaedah mengasingkan campuran
Sudah tentu, banyak campuran mempunyai sifat yang lebih berharga daripada bahan individu yang termasuk dalam komposisinya. Tetapi dalam kehidupan seharian, situasi timbul apabila mereka perlu dipisahkan. Dan dalam industri, keseluruhan pengeluaran adalah berdasarkan proses ini. Sebagai contoh, petrol, minyak gas, minyak tanah, minyak bahan api, diesel dan minyak enjin, bahan api roket, asetilena dan benzena diperoleh daripada minyak hasil pemprosesannya. Setuju, lebih menguntungkan untuk menggunakan produk ini daripada membakar minyak secara tidak sengaja.
Sekarang mari kita fikirkan sama ada terdapat kaedah kimia untuk mengasingkan campuran. Katakan kita perlu mendapatkan bahan tulen daripada larutan garam berair. Untuk melakukan ini, campuran mesti dipanaskan. Akibatnya, air akan bertukar menjadi wap dan garam akan mengkristal. Tetapi dalam kes ini tidak akan ada perubahan beberapa bahan kepada yang lain. Ini bermakna asas proses ini adalah fenomena fizikal.
Kaedah untuk mengasingkan campuran bergantung kepada keadaan pengagregatan, keterlarutan, perbezaan takat didih, ketumpatan dan komposisi komponennya. Mari kita lihat setiap daripada mereka dengan lebih terperinci menggunakan contoh khusus.
Penapisan
Kaedah pengasingan ini sesuai untuk campuran yang mengandungi cecair dan pepejal tidak larut. Contohnya air dan pasir sungai. Campuran ini mesti disalurkan melalui penapis. Akibatnya, air bersih akan melaluinya dengan bebas, tetapi pasir akan kekal.
Advokasi
Sesetengah kaedah untuk mengasingkan campuran bergantung kepada graviti. Dengan cara ini, penggantungan dan emulsi boleh diasingkan. Jika minyak sayuran masuk ke dalam air, campuran mesti digoncang terlebih dahulu. Kemudian biarkan seketika. Akibatnya, air akan berakhir di bahagian bawah kapal, dan minyak akan menutupinya dalam bentuk filem.
Dalam keadaan makmal, ia digunakan untuk mengendap Sebagai hasil daripada operasinya, cecair yang lebih padat disalirkan ke dalam kapal, dan cecair yang lebih ringan kekal.
Penyelesaian dicirikan oleh kelajuan proses yang rendah. Ia mengambil masa tertentu untuk mendakan terbentuk. Dalam keadaan industri, kaedah ini dijalankan dalam struktur khas yang dipanggil tangki pengendapan.
Tindakan oleh magnet
Jika campuran mengandungi logam, ia boleh diasingkan menggunakan magnet. Sebagai contoh, untuk memisahkan besi dan Tetapi adakah semua logam mempunyai sifat sedemikian? Tidak sama sekali. Hanya campuran yang mengandungi ferromagnet sesuai untuk kaedah ini. Selain besi, ini termasuk nikel, kobalt, gadolinium, terbium, disprosium, holmium dan erbium.
Penyulingan
Nama ini diterjemahkan dari bahasa Latin bermaksud "menitis". Penyulingan ialah kaedah mengasingkan campuran berdasarkan perbezaan takat didih bahan. Oleh itu, walaupun di rumah anda boleh memisahkan alkohol dan air. Bahan pertama mula menguap sudah pada suhu 78 darjah Celsius. Menyentuh permukaan sejuk, wap alkohol terpeluwap, bertukar menjadi keadaan cecair.
Dalam industri, produk petroleum, bahan aromatik, dan logam tulen diperoleh dengan cara ini.
Penyejatan dan penghabluran
Kaedah mengasingkan campuran ini sesuai untuk larutan cecair. Bahan-bahan yang membentuknya berbeza dalam takat didihnya. Dengan cara ini, kristal garam atau gula boleh diperoleh daripada air di mana ia dibubarkan. Untuk melakukan ini, larutan dipanaskan dan disejat ke keadaan tepu. Dalam kes ini, kristal didepositkan. Sekiranya perlu untuk mendapatkan air bersih, maka larutan dididihkan, diikuti dengan pemeluwapan wap pada permukaan yang lebih sejuk.
Kaedah untuk mengasingkan campuran gas
Campuran gas dipisahkan oleh kaedah makmal dan perindustrian, kerana proses ini memerlukan peralatan khas. Bahan mentah asal semula jadi ialah udara, ketuhar kok, penjana, gas bersekutu dan asli, yang merupakan gabungan hidrokarbon.
Kaedah fizikal untuk mengasingkan campuran dalam keadaan gas adalah seperti berikut:
- Pemeluwapan ialah proses penyejukan campuran secara beransur-ansur, di mana pemeluwapan komponennya berlaku. Dalam kes ini, pertama sekali, bahan mendidih tinggi, yang dikumpulkan dalam pemisah, masuk ke dalam keadaan cair. Dengan cara ini, hidrogen diperoleh daripada dan ammonia juga diasingkan daripada bahagian campuran yang tidak bertindak balas.
- Sorbing ialah penyerapan beberapa bahan oleh bahan lain. Proses ini mempunyai komponen yang bertentangan, di antaranya keseimbangan ditubuhkan semasa tindak balas. Keadaan yang berbeza diperlukan untuk proses hadapan dan belakang. Dalam kes pertama, ia adalah gabungan tekanan tinggi dan suhu rendah. Proses ini dipanggil penyerapan. Jika tidak, keadaan bertentangan digunakan: tekanan rendah pada suhu tinggi.
- Pemisahan membran ialah kaedah yang menggunakan sifat sekatan separa telap untuk secara selektif membenarkan molekul pelbagai bahan melaluinya.
- Refluksasi ialah proses pemeluwapan bahagian campuran yang mendidih tinggi akibat daripada penyejukannya. Dalam kes ini, suhu peralihan kepada keadaan cecair komponen individu harus berbeza dengan ketara.
Kromatografi
Nama kaedah ini boleh diterjemahkan sebagai "Saya menulis dengan warna." Bayangkan menambah dakwat ke dalam air. Jika anda mencelupkan hujung kertas penapis ke dalam campuran ini, ia akan mula diserap. Dalam kes ini, air akan diserap lebih cepat daripada dakwat, yang disebabkan oleh tahap penyerapan bahan-bahan ini yang berbeza. Kromatografi bukan sahaja kaedah untuk mengasingkan campuran, tetapi juga kaedah untuk mengkaji sifat bahan seperti resapan dan keterlarutan.
Jadi, kami berkenalan dengan konsep seperti "bahan tulen" dan "campuran". Yang pertama adalah unsur atau sebatian yang hanya terdiri daripada zarah jenis tertentu. Contohnya adalah garam, gula, air suling. Campuran adalah koleksi bahan individu. Beberapa kaedah digunakan untuk memisahkannya. Kaedah pemisahan mereka bergantung pada sifat fizikal komponennya. Yang utama termasuk pengendapan, penyejatan, penghabluran, penapisan, penyulingan, tindakan magnet dan kromatografi.