I. Bahan baharu

Semasa menyediakan pelajaran, bahan berikut digunakan oleh pengarang: N.K. Cheremisina,

guru kimia sekolah menengah No. 43

(Kaliningrad),

Kami hidup di antara bahan kimia. Kita sedut udara, dan ini adalah campuran gas ( nitrogen, oksigen dan lain-lain), hembus karbon dioksida. Jom cuci diri air- Ini adalah bahan lain, yang paling biasa di Bumi. Kami minum susu- campuran air dengan titisan kecil susu gemuk, dan bukan sahaja: terdapat juga protein susu di sini kasein, mineral garam, vitamin dan juga gula, tetapi bukan jenis yang mereka minum teh, tetapi yang istimewa, susu - laktosa. Kami makan epal, yang terdiri daripada pelbagai jenis bahan kimia - di sini dan gula, Dan Asid epal, Dan vitamin... Apabila kepingan epal yang dikunyah memasuki perut, jus pencernaan manusia mula bertindak ke atasnya, yang membantu menyerap semua bahan lazat dan sihat bukan sahaja dari epal, tetapi juga dari mana-mana makanan lain. Kita bukan sahaja hidup di antara bahan kimia, tetapi kita sendiri diperbuat daripadanya. Setiap orang - kulit, otot, darah, gigi, tulang, rambutnya dibina daripada bahan kimia, seperti rumah batu bata. Nitrogen, oksigen, gula, vitamin adalah bahan semula jadi, asal semula jadi. kaca, getah, keluli juga merupakan bahan, lebih tepat lagi, bahan(campuran bahan). Kedua-dua kaca dan getah adalah asal tiruan; mereka tidak wujud dalam alam semula jadi. Bahan yang benar-benar tulen tidak dijumpai di alam semula jadi atau sangat jarang ditemui.

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; rasanya pahit dan masin. 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

Tanda-tanda perbandingan	Bahan tulen	Campuran
Kompaun	berterusan	Berubah-ubah
Bahan-bahan	Sama	Macam-macam
Ciri-ciri fizikal	Kekal	Berubah-ubah
Perubahan tenaga semasa pembentukan	sedang berlaku	Tidak berlaku
Perpisahan	Melalui tindak balas kimia	Dengan kaedah fizikal

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.

Mari kita pertimbangkan caraperpisahanheterogen Dan homogen campuran .

Contoh campuran	Kaedah pemisahan
Suspensi - campuran pasir sungai dan air	Advokasi Perpisahan mempertahankan berdasarkan ketumpatan 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 pemisahan 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").
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 adalah berdasarkan perbezaan takat didih pelarut dan zat terlarut.Jika bahan, contohnya gula, terurai apabila dipanaskan, maka air tidak tersejat sepenuhnya - larutan tersejat, dan kemudian hablur gula dimendakan daripada larutan tepu.Kadangkala perlu mengeluarkan kekotoran daripada pelarut dengan suhu mendidih yang lebih rendah, 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 menghasilkan air suling , yangdigunakan untuk keperluan farmakologi, makmal, 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

Kaedah khas untuk mengasingkan komponen, berdasarkan penyerapan berbeza oleh bahan tertentu, adalah 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!

Menggunakan air suling

II. Tugas untuk penyatuan

1) Bekerja dengan simulator No. 1-4(perlumuat turun simulator, ia akan dibuka dalam pelayar Internet Explorer)

O.S.GABRIELYAN,
I.G. OSTROUMOV,
A.K.AKHLEBIIN

MULAKAN DALAM KIMIA

darjah 7

sambungan. Untuk permulaan, lihat No. 1, 2, 3, 4, 5, 6/2006

Bab 2. Matematik dalam kimia

(sambungan)

§ 12. Bahan dan campuran tulen

Salah satu bahan yang paling digemari oleh pengukir dan arkitek ialah marmar (Rajah 59). Warna batu ini sangat berbeza: putih susu, kelabu, merah jambu. Corak aneh itu menyenangkan mata. Marmar patuh dan lentur di tangan tuan; ia mudah diproses dan digilap dengan sempurna untuk bersinar cermin. Marmar adalah mineral, bahan dari mana anda boleh membuat jubin, patung atau tiang istana. Jubin, patung, lajur adalah badan fizikal, produk. Tetapi asas marmar adalah bahan yang dipanggil kalsium karbonat. Bahan yang sama adalah sebahagian daripada mineral lain - kapur, batu kapur.

Marilah kita mengesan rantaian logik perhubungan antara konsep "badan fizikal" - "bahan" - "bahan" menggunakan beberapa contoh lagi. Barang yang berguna - pembaris - diperbuat daripada bahan plastik. Kemungkinan besar, plastik ini adalah polipropilena. Bingkai tingkap adalah badan fizikal, kayu adalah bahan, selulosa adalah bahan utama kayu. Bilah pisau adalah keluli; keluli adalah aloi, komponen utamanya ialah besi.

Sekarang mari kita fikirkan mengapa marmar datang dalam warna yang berbeza? Mengapa ia mempunyai corak unik pada permukaannya? Kerana selain kalsium karbonat, ia mengandungi kekotoran yang memberi warna. Begitu juga, pembaris datang dalam warna yang berbeza, yang bergantung pada pewarna yang ditambahkan pada plastik. Bahan getah yang digunakan untuk membuat tayar kereta merangkumi 24 komponen, yang paling penting ialah getah bahan kimia.

Jadi ternyata terdapat sangat sedikit bahan tulen dalam alam semula jadi, dalam teknologi, dalam kehidupan seharian. Lebih biasa campuran- gabungan dua atau lebih bahan. Udara ialah campuran pelbagai gas; minyak - campuran semula jadi bahan organik (hidrokarbon); Mana-mana mineral atau batu juga merupakan campuran pepejal pelbagai bahan.

Campuran berbeza dalam saiz zarah bahan yang termasuk dalam komposisinya. Kadangkala zarah ini terlalu besar sehingga boleh dilihat dengan mata kasar. Jika anda mencampur pasir sungai dengan gula, anda boleh dengan mudah membezakan kristal individu antara satu sama lain, terutamanya jika anda menggunakan kaca pembesar untuk tujuan ini. Campuran sedemikian termasuk, sebagai contoh, serbuk pencuci, campuran masakan untuk membakar penkek atau kek, dan campuran pembinaan.

Kadangkala zarah komponen dalam campuran adalah lebih kecil dan tidak dapat dilihat oleh mata. Contohnya, tepung mengandungi butiran kanji dan protein yang tidak dapat dilihat dengan mata kasar. Susu juga merupakan campuran akueus 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 komponen pepejal dan cecair (Rajah 60).

Campuran di mana zarah bahan konstituennya boleh dilihat dengan mata kasar atau di bawah mikroskop dipanggil heterogen atau heterogen.

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 anda mengintip ke udara, anda tidak akan dapat membezakan gas yang membentuknya. Ia juga tidak berguna untuk mencari "heterogen" dalam larutan asid asetik atau garam meja dalam air.

Campuran di mana zarah bahan konstituennya tidak dapat dilihat walaupun dengan bantuan alat pembesar dipanggil seragam atau homogen.

Campuran homogen mengikut keadaan pengagregatannya dibahagikan kepada gas, cecair dan pepejal.

Campuran mana-mana gas sentiasa homogen. Sebagai contoh, udara bersih ialah campuran homogen nitrogen, oksigen, karbon dioksida dan gas mulia, dan wap air. Tetapi udara berdebu adalah campuran heterogen dari gas yang sama, hanya mengandungi zarah debu. Anda mungkin pernah melihat lebih daripada sekali betapa awal pagi sinaran matahari masuk ke dalam bilik melalui langsir yang ditarik longgar. Laluan mereka sering ditandai dengan laluan bercahaya: zarah habuk yang terampai di udara menyerakkan cahaya matahari. Asap di atas bandar atau di atas perusahaan perindustrian juga merupakan campuran heterogen: udara yang mengandungi bukan sahaja zarah habuk, tetapi juga jelaga daripada asap, titisan pelbagai cecair, dsb. (Gamb. 61).

Gas asli dan gas petroleum yang berkaitan juga merupakan campuran semula jadi bahan gas, komponen utamanya ialah metana CH4. Metana yang sama memasuki pangsapuri kami melalui saluran paip dan terbakar di dapur dengan nyalaan api biru yang ceria. Tetapi rumah tangga gas juga merupakan campuran. Bahan berbau kuat dimasukkan khas ke dalam komposisinya supaya kebocoran gas yang sedikit dapat dikesan melalui bau. Mengapa ini perlu? Hakikatnya adalah bahawa kedua-dua udara (diperlukan untuk bernafas semua makhluk hidup) dan gas asli (bahan api yang tidak boleh ditukar ganti dan bahan mentah untuk industri kimia) adalah rahmat yang besar untuk manusia, tetapi campuran mereka bertukar menjadi kuasa pemusnah yang menggerunkan kerana ia letupan yang melampau. Daripada laporan media, anda pastinya menyedari tragedi yang berkaitan dengan letupan metana di lombong arang batu, letupan gas domestik akibat kecuaian jenayah atau kegagalan mematuhi piawaian keselamatan asas. Jika anda menghidu gas di dalam apartmen atau di pintu masuk rumah anda, anda mesti segera mematikan paip dan injap, ventilasi bilik, dan hubungi perkhidmatan kecemasan khusus dengan menghubungi 04. Dalam kes ini, dilarang sama sekali menggunakan open membakar atau menghidupkan atau mematikan peralatan elektrik.

KEPADA cecair semula jadi campuran merujuk kepada minyak. Ia mengandungi beratus-ratus komponen yang berbeza, terutamanya sebatian karbon. Minyak dipanggil "darah Bumi", "emas hitam", dan anda sedar betapa pentingnya peranan pengekstrakan, penapisan dan eksport minyak dan produk petroleum dalam ekonomi negara kita dan banyak negara lain.

Sudah tentu, campuran cecair yang paling biasa, atau lebih tepatnya penyelesaian, adalah air laut dan lautan. Anda sudah tahu bahawa satu liter air laut mengandungi purata 35 g garam, bahagian utamanya ialah natrium klorida. Tidak seperti air laut tulen, ia mempunyai rasa pahit-masin dan membeku bukan pada 0 °C, tetapi pada -1.9 °C.

Anda menjumpai 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 dan kekotoran kecil yang tidak larut; ia dibasmi kuman dengan pengklorinan. Air ini tidak boleh diminum tanpa direbus, tidak digalakkan menggunakannya untuk memasak. Penapis isi rumah khas akan membantu membersihkan air paip bukan sahaja daripada zarah pepejal, tetapi juga daripada beberapa kekotoran terlarut. Malah larutan reagen tidak boleh disediakan menggunakan air paip. Untuk tujuan ini, air disucikan dengan penyulingan, yang akan anda pelajari sedikit kemudian.

Berleluasa dan campuran pepejal. Seperti yang telah kita katakan, batu adalah campuran beberapa bahan. Tanah, tanah liat, pasir juga campuran. Campuran pepejal termasuk kaca, seramik, dan aloi. Semua orang biasa dengan campuran masakan atau campuran yang membentuk serbuk pencuci.

Beritahu saya, adakah komposisi udara yang kita sedut dan hembus sama? Sudah tentu tidak. Yang terakhir mengandungi kurang oksigen, tetapi lebih banyak karbon dioksida. Tetapi "lebih atau kurang" adalah konsep relatif. Komposisi campuran boleh dinyatakan secara kuantitatif, i.e. dalam nombor. Bagaimana? Ini akan dibincangkan dalam perenggan seterusnya.

1. Apakah perbezaan antara bahan dan kimia?

2. Bolehkah air dalam pelbagai keadaan pengagregatan menjadi bahan? Beri contoh.

3. Apakah campuran? Berikan contoh campuran semula jadi bagi keadaan pengagregatan yang berbeza. Namakan komponen campuran ini.

4. Berikan contoh campuran isi rumah pelbagai keadaan pengagregatan. Namakan komponen campuran ini.

5. Apakah campuran yang dipanggil heterogen? Berikan contoh campuran semula jadi dan isi rumah tersebut dan namakan komponennya.

6. Apakah campuran yang dipanggil homogen? Berikan contoh campuran semula jadi dan isi rumah tersebut dan namakan komponennya.

7. Udara manakah yang boleh dianggap sebagai campuran homogen, dan yang manakah sebagai campuran heterogen?

Oleh kerana ketumpatan dan kebolehmampatannya yang rendah.

Kelajuan normal perambatan nyalaan ialah kelajuan linear pergerakan zon pembakaran berbanding dengan campuran mudah terbakar homogen segar dalam arah biasa ke hadapan nyalaan. Pembakaran dengan bahagian depan nyalaan yang jelas adalah tipikal untuk keadaan apabila campuran mudah terbakar tidak bergerak atau bergerak secara lamina. Kelajuan perambatan nyalaan di bawah keadaan sedemikian untuk komposisi tertentu bagi campuran mudah terbakar boleh dianggap sebagai ciri fizikokimia yang hanya bergantung pada tekanan dan suhu.

Oleh kerana pelbagai jenis bahan api dan pengoksida, ciri khusus dan kawasan penggunaan gas adalah sangat berbeza. Faktor terpenting yang menentukan sifat asas gas ialah keadaan pengagregatan bahan api dan pengoksida. Berdasarkan keadaan pengagregatan bahan api dan pengoksida, mereka dibezakan: 1) homogen - gas dan mudah terbakar wap dalam pengoksida gas (termasuk oksigen udara) 2) heterogen - mudah terbakar cecair dan pepejal dalam pengoksida gas, serta gas dalam sistem campuran cecair mudah terbakar - pengoksida cecair (contohnya, asid) 3) G. bahan letupan dan serbuk mesiu, yang pada asasnya adalah sistem homogen pekat.

Setakat ini kita telah mempertimbangkan penyebaran nyalaan melalui campuran mudah terbakar homogen. Satu lagi jenis nyalaan berlaku apabila pembakaran berlaku pada permukaan sentuhan dua gas yang mampu membentuk campuran mudah terbakar. Nyalaan sedemikian sudah biasa dari pengalaman seharian; ia cukup untuk menamakan nyalaan mancis atau lilin, arang batu, kayu, atau pancutan gas yang digunakan untuk pencahayaan. Oleh kerana nyalaan ini terbentuk dalam proses resapan bersama dua gas, ia dipanggil nyalaan resapan. Fenomena resapan, sudah tentu, memainkan peranan dalam semua proses pembakaran; namun, perbezaan antara nyalaan biasa dan resapan tidak sukar untuk difahami. Oleh itu, adalah mustahil untuk menunjukkan sempadan yang tajam antara kedua-dua jenis nyalaan ini, kerana mesti ada peralihan berterusan dari satu ke yang lain, seperti yang boleh diperhatikan jika bekalan udara primer berkurangan secara beransur-ansur dalam penunu Bunsen. Satu lagi contoh fenomena peralihan antara nyalaan biasa dan nyalaan resapan boleh menjadi nyalaan yang disebutkan di atas dalam campuran hidrogen yang sangat cair dengan udara dan bola nyalaan yang terbentuk dalam campuran di bawah had perambatan (Bab VII). Istilah nyalaan resapan, bagaimanapun, nampaknya berguna.

Pencucuhan adalah ciri mana-mana sistem mudah terbakar - sistem homogen, heterogen dan lebih kompleks. Walau bagaimanapun, terdapat dua kaedah (jenis) penyalaan: penyalaan diri dan apa yang dipanggil. pencucuhan paksa - pencucuhan. Semasa penyalaan diri, syarat untuk pecutan diri bagi tindak balas yang diterangkan di atas dicipta sepanjang keseluruhan isipadu campuran mudah terbakar ini. Sebagai contoh, semasa penyalaan diri terma, campuran gas dipanaskan sama ada dari dinding panas kapal (bom), atau dengan pemampatan pantas campuran, atau dengan pencampuran pantas komponen campuran yang dipanaskan sebelumnya. Dalam kes ini, nilai suhu awal yang sepadan ditetapkan, di mana pencucuhan berlaku, dan suhu ini dipanggil suhu pencucuhan diri.

Untuk campuran yang serupa. Walau bagaimanapun, titisan cecair berukuran 5 µm terlalu kecil, menjadikan mikrofotografi sangat sukar. Oleh itu, versi baharu unit pengembangan telah direka khusus untuk mengkaji struktur nyalaan. Gambar rajah pemasangan ditunjukkan dalam Rajah. 9.10. Elemen utamanya ialah kebuk pembakaran dengan isipadu 1000 cm3 dan petak tambahan, dipisahkan antara satu sama lain oleh omboh terapung bebas dengan tingkap kaca. Omboh mula bergerak apabila petak tambahan disambungkan ke bekas di mana tekanan berkurangan dicipta. Menggunakan peranti yang membolehkan anda mengawal lejang omboh, tahap pengembangan, seperti dalam eksperimen sebelumnya, ditetapkan kepada 1.25. Campuran homogen wap bahan api dan udara, bertujuan untuk pengembangan, disediakan dalam tangki penyejatan yang mempunyai jaket air yang disambungkan ke termostat. Campuran beredar melalui litar yang termasuk kebuk pembakaran. Higrometer digunakan untuk menilai sama ada campuran itu tepu.

Reaktor di mana bahan api dan penyederhana membentuk campuran homogen dipanggil reaktor homogen. Salah satu reaktor sedemikian diterangkan di bawah, di mana jisim kritikal nukleus mudah terbakar uranium-235 hanya 800 g. Dalam teras reaktor terdapat larutan uranium sulfat yang sangat diperkaya dalam air berat (pada 6 jam 1 jam. Penyelesaiannya ialah diletakkan di dalam bekas sfera, yang dikelilingi oleh perlindungan yang terdiri daripada plumbum (10 cm), kadmium (beberapa milimeter) dan konkrit (150 cm).Reaktor disejukkan oleh air yang beredar melalui paip dalam bentuk gegelung yang terletak di dalam bekas. . Rod kawalan diperbuat daripada kadmium. Reaktor terdiri daripada fakta bahawa tindak balas berantai dikekalkan di dalamnya pada tahap tertentu tanpa bantuan rod kawalan. Ini disebabkan oleh perubahan dalam faktor pendaraban neutron walaupun dengan sedikit turun naik dalam kepekatan bahan api nuklear Dengan peningkatan suhu, kepekatan bahan api nuklear berkurangan disebabkan oleh pengembangan habanya, menyebabkan penurunan dalam faktor pendaraban dan pemberhentian tindak balas tindak balas berantai sehingga suhu larutan uranium jatuh ke nilai yang dikira.

Sebilangan penyelidik percaya bahawa pemadaman api adalah disebabkan oleh perencatan homogen, yang terdiri daripada interaksi dengan pusat aktif zarah gas yang terbentuk semasa penyejatan dan penguraian serbuk. Satu lagi kumpulan yang paling banyak mengaitkan pemadaman nyalaan dengan penggabungan semula heterogen radikal dan zarah atom pada permukaan serbuk dan. akhirnya, kumpulan ketiga percaya bahawa apabila nyalaan dipadamkan, perencatan homogen dan heterogen berlaku. Perencatan homogen oleh serbuk dianggap paling teliti dalam kerja. Kesan pelbagai serbuk pada kelajuan perambatan nyalaan campuran metana-udara telah dikaji. Karbonat, bikarbonat dan halida logam alkali dan alkali tanah dengan zarah lebih kecil daripada 10 mikron telah digunakan dalam eksperimen. Didapati bahawa apabila menggunakan garam yang paling berkesan (karbonat dan bikarbonat kalium dan natrium), kadar pembakaran menurun kepada nilai minimum apabila kepekatannya kurang daripada 1 mg/cm. Apabila hanya 0.86% CH3C ditambahkan ke dalam campuran mudah terbakar, keberkesanan serbuk menurun dengan mendadak.

Lehner mengesahkan kesimpulannya tentang asal heterogen tindak balas homogen dengan eksperimen ini. Campuran etilena (80%) dan oksigen (20%) dialirkan melalui kapilari yang dipanaskan hingga 450° (c = 2 mm) ke dalam bekas Pyrex (30 x 2.5 cm), diisi dengan tiub Pyrex sempit sedemikian rupa sehingga jumlah isipadu ruang kosong dalam tiub bersamaan dengan 5.5 cm Masa tinggal campuran mudah terbakar dalam zon yang dipanaskan ialah 70 saat. Dalam keadaan sedemikian tidak ada reaksi. Kemudian bekas tindak balas, yang masih diisi dengan tiub, disambungkan kepada kelalang 1 liter menggunakan tiub (2.6x1.b). Suhu kapilari dan bekas dengan tiub, seperti sebelum ini, ialah 450°, dan suhu kelalang kosong ialah 315°. Masa sentuhan ialah 27 saat. Di bawah keadaan ini tindak balas berjalan dengan cepat. Hasilnya ternyata 1.5% etilena oksida, 34% aldehid formik dan 6.9% asid formik; sebahagian daripada etilena yang bertindak balas bertukar menjadi air dan karbon dioksida.

Idea yang dibentangkan mengenai mekanisme pembakaran titisan cecair, nampaknya, hanya terpakai untuk titisan saiz yang cukup besar. Dalam kes titisan yang lebih kecil daripada beberapa perseratus milimeter, gambar berubah, kerana titisan saiz sedemikian boleh mempunyai masa untuk menyejat sebelum memasuki kawasan pembakaran. Dalam kes ini, kabus mudah terbakar, yang merupakan campuran titisan halus dengan udara, memasuki kawasan pembakaran dalam bentuk campuran homogen wap bahan api dan udara. Oleh itu, pembakaran kabus sedemikian dalam ciri-cirinya harus dekat dengan pembakaran campuran gas yang telah disediakan sebelumnya, yang disahkan oleh pemerhatian pembakaran aerosol halus.

§ 13. CAMPURAN DAN KOMPOSISINYA

Dalam kehidupan seharian kita jarang jumpabahan tulen. Sebagai beberapacontoh bahan tulen termasuk gula,kalium manganat (kalium permanganat), garam meja (danmaka, jika pelbagai aditif tidak ditambah kepadanya, sebagai contohlangkah-langkah yang mengandungi iodin untuk pencegahan penyakitkelenjar tiroid)(Gamb. 7).Lebih kerap daripada kitamengelilingi campuran bahan yang mengandungi dua atau lebih sebatian individu, dipanggil komponen campuran.

Rajah.7. Gula (a), kalium permanganat (b), garam (c) - contoh
bahan tulen yang digunakan dalam kehidupan seharian

Campuran berbeza dalam saiz zarah bahan yang termasuk dalam komposisinya. Kadang-kadang zarah ini agak besar: jika anda mencampur pasir sungai dengan gula, anda boleh dengan mudah membezakan kristal individu antara satu sama lain.

Campuran , di mana zarah bahan konstituennya boleh dilihat dengan mata kasar atau di bawah mikroskop dipanggil heterogen , atauheterogen . Campuran sedemikian termasuk, sebagai contoh, serbuk pencuci, campuran masakan untuk membakar penkek atau kek, dan campuran pembinaan.
Terdapat campuran, semasa pembentukan bahan dihancurkan menjadi zarah kecil (molekul, ion), yang tidak dapat dibezakan walaupun di bawah mikroskop. Tidak kira bagaimana anda mengintip ke udara, anda tidak akan dapat membezakan secara visual molekul-molekul gas yang membentuknya. Tidak ada gunanya mencari "heterogeneity" dalam larutan asid asetik atau garam meja dalam air. begitu campuran dipanggil homogen , atau homogen .
Campuran homogen, seperti bahan kimia, boleh dibahagikan mengikut keadaan pengagregatannya kepada gas, cecair dan pepejal. Campuran gas semula jadi yang paling biasa ialah udara, gas petroleum semula jadi dan berkaitan yang sudah biasa.
Sudah tentu, campuran cecair yang paling biasa di Bumi, atau lebih tepatnya penyelesaian, adalah air laut dan lautan. Satu liter air laut mengandungi purata 35 g garam, bahagian utamanya ialah natrium klorida. Tidak seperti air tulen, air laut mempunyai rasa pahit-masin dan membeku bukan pada 0 °C, tetapi pada -1.9 °C.
Anda menjumpai 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 dan mikroorganisma, yang sebahagiannya dikeluarkan melalui pengklorinan atau ozon. Walau bagaimanapun, dalam kes ini adalah disyorkan untuk mendidih air. Penapis isi rumah khas akan membantu menjadikan air sesuai untuk diminum dan membersihkannya bukan sahaja daripada zarah pepejal, tetapi juga daripada beberapa kekotoran terlarut. Campuran pepejal juga meluas. Seperti yang telah kita katakan, batu adalah campuran beberapa bahan. Tanah, tanah liat, pasir juga campuran. Campuran tiruan pepejal termasuk kaca, seramik, dan aloi. Semua orang biasa dengan campuran masakan atau campuran yang membentuk serbuk pencuci.
Seperti yang anda tahu dari biologi, komposisi udara yang kita sedut dan kemudian hembus adalah tidak sama. Terdapat kurang oksigen dalam udara yang dihembus, tetapi lebih banyak karbon dioksida dan wap air. Tetapi "lebih" dan "kurang" adalah konsep relatif.
Komposisi campuran boleh dinyatakan secara kuantitatif, i.e. dalam nombor. Komposisi campuran gas dinyatakan dengan pecahan isipadu setiap komponennya.
Pecahan isipadu gas dalam campuran ialah nisbah isipadu gas tertentu kepada jumlah isipadu campuran, dinyatakan dalam pecahan unit atau peratusan.
ϕ(gas) = V ( gas ) X 100 (%). V ( campuran )
Pecahan isipadu gas dalam campuran dilambangkan dengan huruf ϕ (phi). Nilai ini menunjukkan berapa banyak jumlah isipadu campuran yang diduduki oleh gas tertentu. Sebagai contoh, anda tahu bahawa pecahan isipadu oksigen di udara ialah 21%, nitrogen - 78%. Baki 1% datang daripada gas mulia, karbon dioksida dan komponen udara lain.
Jelas sekali, jumlah pecahan isipadu semua gas dalam campuran ialah 100%.
Komposisi campuran cecair dan pepejal biasanya dinyatakan dengan nilai yang dipanggil pecahan jisim komponen.
Pecahan jisim bahan dalam campuran ialah nisbah jisim bahan tertentu kepada jumlah jisim campuran, dinyatakan dalam pecahan unit atau peratusan.
ω(bahan) = m (dalam-va) X 100 (%). m ( campuran )

Hampir mana-mana tablet dalam kabinet ubat rumah ialah campuran mampat satu atau lebih bahan ubat dan pengisi, yang boleh menjadi gipsum, kanji atau glukosa. Campuran pembinaan dan masakan, komposisi dan cat minyak wangi, baja dan plastik mempunyai komposisi yang boleh dinyatakan dalam pecahan jisim komponen yang membentuknya.
Bahan dengan kekotoran juga adalah campuran. Hanya dalam campuran sedemikian adalah kebiasaan untuk mengasingkan bahan utama (utama), dan komponen luar dipanggil dalam satu perkataan - kekotoran. Semakin sedikit, semakin tulen bahan itu.

Dalam sesetengah bidang teknologi, penggunaan bahan yang tidak cukup tulen adalah tidak boleh diterima. Dalam tenaga nuklear, peningkatan permintaan diletakkan bukan sahaja pada ketulenan bahan api nuklear, tetapi juga pada bahan dari mana pemasangan itu sendiri dibuat. Cip komputer tidak boleh dibuat tanpa kristal silikon tulen terutamanya. Isyarat cahaya dalam kabel gentian kaca akan "keluar" apabila ia menemui kekotoran asing.
Untuk mengasingkan komponen campuran atau untuk membersihkan bahan utama daripada kekotoran, pelbagai teknik dan kaedah digunakan. Sebagai peraturan, bahan dalam campuran mengekalkan sifat fizikalnya: takat didih, takat lebur, keterlarutan dalam pelbagai pelarut. Oleh kerana sifat satu bahan berbeza
daripada sifat yang lain, adalah mungkin untuk memisahkan campuran ke dalam komponen individu. Peralihan bahan dari satu keadaan pengagregatan ke keadaan yang lain sering digunakan.
Pengasingan campuran bahan cecair adalah berdasarkan perbezaan takat didihnya. Proses ini, seperti yang anda ketahui daripada contoh penapisan minyak, dipanggil pembetulan, atau penyulingan. Anda sudah tahu bahawa mana-mana gas bercampur dalam sebarang nisbah. Adakah mungkin untuk mengasingkan komponen individu daripada campuran gas? Tugas itu tidak mudah. Tetapi saintis telah mencadangkan penyelesaian yang sangat berkesan. Campuran gas boleh diubah menjadi cecair dan tertakluk kepada penyulingan. Sebagai contoh, udara dicairkan dengan penyejukan dan pemampatan yang kuat, dan kemudian komponen individu dibenarkan untuk mendidih satu demi satu, kerana ia mempunyai takat didih yang berbeza. Yang pertama daripada
Nitrogen menyejat dalam udara cecair; ia mempunyai takat didih paling rendah (–196 °C). Argon (–186 °C) kemudiannya boleh dikeluarkan daripada campuran cecair oksigen dan argon.
Apa yang tinggal ialah oksigen hampir tulen (takat didihnya ialah –183 °C, Rajah 8), yang agak sesuai untuk kimpalan gas, pengeluaran kimia, dan juga untuk tujuan perubatan.
Penyulingan digunakan bukan sahaja untuk memisahkan campuran kepada komponen individu, tetapi juga untuk membersihkan bahan.
Air paip bersih, lutsinar, tidak berbau... Tetapi adakah bahan ini tulen dari sudut pandangan ahli kimia? Lihat ke dalam cerek: sisik dan endapan kecoklatan kekal di dalamnya
akibat pendidihan berulang kali air di dalamnya. Bagaimana pula dengan kapur pada paip? Kedua-dua air semula jadi dan air paip adalah campuran, larutan bahan pepejal dan gas.

nasi. 8. Dalam bentuk cecair
oksigen ialah cahaya berwarna
biru

Sudah tentu, kandungan mereka dalam air sangat kecil, tetapi kekotoran ini boleh membawa bukan sahaja kepada pembentukan skala, tetapi juga kepada akibat yang lebih serius. Bukan kebetulan bahawa ubat suntikan, larutan reagen, dan elektrolit untuk bateri kereta disediakan hanya menggunakan air yang disucikan, dipanggil air suling.
Dari mana datangnya nama ini? Masalahnya ialah penyulingan juga dipanggil penyulingan. Intipati penyulingan adalah bahawa campuran dipanaskan sehingga mendidih, wap bahan tulen yang terhasil dikeluarkan, disejukkan dan ditukar kembali kepada cecair. Tetapi ia tidak lagi mengandungi bahan cemar.
Dalam keadaan makmal, penyulingan dijalankan menggunakan pemasangan khas (Rajah 9). Campuran yang hendak diasingkan, contohnya air dengan bahan terlarut di dalamnya, dituangkan ke dalam kelalang penyulingan yang dilengkapi dengan termometer dan dipanaskan sehingga mendidih. Kelalang disambungkan kepada pemeluwap ke bawah - alat untuk memeluwap wap bahan mendidih. Untuk tujuan ini, air sejuk dibekalkan ke dalam jaket peti sejuk melalui hos getah. Titisan bahan tulen yang terpeluwap di dalam peti sejuk jatuh ke dalam kelalang penerima.

nasi. 9. Pemasangan makmal untuk penyulingan cecair:
1 – kelalang penyulingan; 2 – termometer; 3 – peti sejuk;
4 – penerima

Apakah yang perlu anda lakukan jika anda ingin mengasingkan daripada larutan bukan cecair, tetapi pepejal yang terlarut di dalamnya? Untuk tujuan ini, kaedah penghabluran digunakan. Pepejal boleh diasingkan daripada larutan melalui penghabluran dengan menyejat pelarut. Cawan porselin khas direka untuk ini (Rajah 10).

nasi. 10. Penyejatan
larutan dalam porselin
cawan

Kaedah ini digunakan secara meluas untuk mengekstrak garam daripada larutan pekat tasik garam.
Terdapat wormwood dan rasa kina di sekelilingnya,
Dan, dengan soda garam yang kuat,
Biasa diwarnai oleh sinar
Gelombang halus menjilat sedikit.
N.Ushakov
Secara semula jadi, tasik garam adalah seperti mangkuk gergasi. Oleh kerana penyejatan air di tepi tasik sedemikian, sejumlah besar garam mengkristal, yang, selepas pembersihan, berakhir di atas meja kami (Rajah 11).

nasi. 11. Mengeluarkan garam dari tasik garam
Apabila melakukan penghabluran, pelarut tidak perlu disejat. Adalah diketahui bahawa apabila dipanaskan, keterlarutan kebanyakan pepejal dalam air meningkat; apabila larutan tepu dengan pemanasan disejukkan, sejumlah kristal akan mendakan.
Eksperimen makmal: Kepada 5 g kristal oren kalium dikromat, tambah beberapa kristal kalium permanganat (kalium permanganat) sebagai bendasing. Campuran dibubarkan dalam 8-10 ml air mendidih. Apabila larutan disejukkan, keterlarutan kalium dikromat berkurangan secara mendadak, dan bahan tersebut mengendap. Hablur dikromat yang disucikan daripada kalium permanganat diasingkan dan dibasuh dengan beberapa mililiter air ais. Jika anda melarutkan bahan yang disucikan dalam air, maka dengan warna larutan anda boleh menentukan bahawa ia tidak mengandungi kalium permanganat, ia kekal dalam larutan asal.
Untuk mengasingkan bahan tidak larut daripada cecair, kaedah digunakan mempertahankan . Ia berdasarkan kepada ketumpatan bahan yang berbeza. Jika zarah pepejal cukup besar, ia cepat mendap ke bahagian bawah, dan cecair menjadi telus (Rajah 12). Ia boleh disalirkan dengan teliti dari sedimen. Semakin kecil saiz zarah pepejal dalam cecair, semakin lama campuran akan mendap.

nasi. 12. Tanah mendap di dalam air

EKSPERIMEN MAKMAL: Tuangkan sedikit serbuk pencuci pinggan ke dalam bikar kaca dan masukkan setengah gelas air. Campuran keruh terbentuk.
Cecair akan menjadi jernih hanya pada hari berikutnya. Mengapa campuran ini bertahan lama? Campuran dua cecair yang tidak larut antara satu sama lain juga dipisahkan dengan mendap. Jika air masuk ke dalam sistem pelinciran kereta, minyak perlu disalirkan. Walau bagaimanapun, selepas beberapa lama campuran akan terpisah. Air, yang mempunyai ketumpatan yang lebih tinggi, membentuk lapisan bawah, dengan lapisan minyak di atas.Campuran air dan minyak, air dan minyak sayuran diselesaikan dengan cara yang sama.

Untuk memisahkan campuran sedemikian adalah mudah untuk digunakan
barang kaca makmal khas yang dipanggil corong pemisah (Gamb. 13).

nasi. 13. Mengasingkan dua cecair tidak larut menggunakan corong pemisah
Eksperimen makmal. Isipadu air dan minyak sayuran yang sama banyak dituangkan ke dalam kelalang kon. Goncangan kuat memecahkan air dan minyak menjadi titisan kecil, membentuk campuran keruh. Ia dituangkan ke dalam corong pemisah. Selepas beberapa lama, adunan berpisah menjadi lapisan air yang lebih berat dan minyak yang terapung ke atas. Dengan membuka pili corong pemisah, lapisan air dipisahkan daripada lapisan minyak.
Zarah-zarah bahan pepejal tidak larut boleh diasingkan daripada cecair melalui penapisan. Di makmal, kertas berliang khas yang dipanggil kertas penapis digunakan untuk ini. Zarah pepejal tidak melalui liang kertas dan kekal pada penapis. Cecair dengan bahan terlarut di dalamnya (dipanggil turasan) bebas meresap melaluinya dan menjadi telus sepenuhnya.
Penapisan - proses yang sangat biasa dalam kehidupan seharian, dalam teknologi, dan dalam alam semula jadi. Di loji rawatan air, air ditapis melalui lapisan pasir bersih, yang mengekalkan kelodak, kekotoran minyak, zarah tanah dan tanah liat. Bahan api dan minyak dalam enjin kereta mesti melalui elemen penapis. Membran sel, dinding usus atau perut juga merupakan penapis biologi yang unik, liang-liangnya membenarkan bahan tertentu melalui dan mengekalkan yang lain.
Ia bukan sahaja campuran cecair yang boleh ditapis. Lebih daripada sekali anda pernah melihat orang memakai pembalut kain kasa, dan anda mungkin terpaksa menggunakannya sendiri. Beberapa lapisan kain kasa dengan bulu kapas diapit di antaranya membersihkan udara yang disedut daripada zarah habuk, asap dan patogen (Rajah 14). Dalam industri, peranti khas yang dipanggil respirator digunakan untuk melindungi sistem pernafasan daripada habuk. Udara yang masuk ke dalam enjin kereta juga dibersihkan daripada habuk menggunakan penapis kain atau kertas.

nasi. 14. Doktor dan ahli mikrobiologi melindungi sistem pernafasan dengan pembalut khas.

? 1. Apakah itu campuran? Apakah jenis campuran yang dibezakan berdasarkan keadaan pengagregatan bahan yang membentuknya, berdasarkan kehomogenan?
2. Adakah frasa "molekul udara" betul? kenapa? Namakan komponen pemalar, pembolehubah dan rawak udara. Buat andaian tentang kandungan relatif komponen individu di udara selepas ribut petir, di gaung dalam dan di puncak gunung, di kawasan hutan dan berhampiran perusahaan perindustrian yang besar.

3. Berapakah isipadu oksigen yang terkandung dalam 500 m3 (n.s.) udara?
4. Dalam gas asli medan tertentu, pecahan isipadu hidrokarbon tepu adalah sama: metana - 85%, etana - 10%, propana - 4% dan butana - 1%. Berapakah isipadu bagi setiap gas yang boleh dihasilkan daripada 125 liter gas asli (no.)?
5. Komposisi campuran simen kering untuk kerja melepa termasuk 25% simen dan 75% pasir. Berapa kilogram setiap komponen yang perlu anda ambil untuk menyediakan 150 kg campuran tersebut?
6. Namakan kaedah yang anda ketahui untuk mengasingkan campuran. Apakah asas setiap daripada mereka? Cadangkan kaedah untuk mengasingkan campuran berikut:
a) pemfailan besi dan tembaga;
b) pasir dan habuk papan;
c) petrol dan air;
d) kapur kapur (dibahagikan kepada kapur dan air);
e) larutan etil alkohol dalam air.
7. Semasa wabak selesema, doktor mengesyorkan memakai pembalut kain kasa. Untuk apa? Bagaimana untuk membuat pembalut sedemikian? Berapa lama boleh dipakai? Bagaimana untuk memulihkan sifat pelindung pembalut?
8. Penunjau mengasingkan pasir emas daripada pasir biasa dengan mengacau tanah di dalam air dan mengalirkan cecair berlumpur daripada sedimen. Di sinilah ungkapan "mendulang emas" berasal. Apakah harta yang anda fikirkan tentang pasir emas berdasarkan pemisahannya daripada butiran batuan sisa?
9. Sediakan mesej mengenai topik: "Cat di tangan artis" dan "Pewangi terkenal" menggunakan sumber Internet.