Ili kuanzisha mali ya dutu, ni muhimu kuwa nayo katika fomu yake safi, lakini vitu havitokea kwa asili katika fomu yao safi. Kila dutu daima ina kiasi fulani cha uchafu. Dutu ambayo karibu hakuna uchafu inaitwa safi. Wanafanya kazi na vitu kama hivyo katika maabara ya kisayansi au maabara ya kemia ya shule. Kumbuka kwamba dutu safi kabisa haipo.
Mchanganyiko hujumuisha karibu vitu vyote vya asili, chakula (isipokuwa chumvi, sukari, na wengine wengine), vifaa vya ujenzi, kemikali za nyumbani, na dawa nyingi na vipodozi.
Dutu za asili ni mchanganyiko, wakati mwingine zinajumuisha idadi kubwa sana ya vitu tofauti. Kwa mfano, maji ya asili daima yana chumvi na gesi kufutwa ndani yake. Wakati mwingine kiasi kidogo sana cha uchafu kinaweza kusababisha mabadiliko makubwa sana katika baadhi ya mali ya dutu. Kwa mfano, maudhui ya mia moja tu ya chuma au shaba katika zinki huharakisha mwingiliano wake na asidi hidrokloriki mamia ya nyakati. Wakati moja ya dutu iko katika kiwango kikubwa katika mchanganyiko, mchanganyiko mzima kawaida hubeba jina lake.
Sehemu ni kila dutu iliyo katika mchanganyiko.
Mchanganyiko wa homogeneous.
Ongeza sehemu ndogo ya sukari kwenye glasi ya maji na koroga hadi sukari yote itapasuka. Kioevu kitakuwa na ladha tamu. Kwa hivyo, sukari haikupotea, lakini ilibaki kwenye mchanganyiko. Lakini hatutaona fuwele zake, hata wakati wa kuchunguza tone la kioevu kupitia darubini yenye nguvu.
Mchele. 3. Mchanganyiko wa homogeneous (suluhisho la sukari yenye maji)
Mchanganyiko ulioandaliwa wa sukari na maji ni homogeneous (Mchoro 3); chembe ndogo zaidi za vitu hivi huchanganywa sawasawa ndani yake.
Mchanganyiko ambao vipengele haviwezi kugunduliwa kwa jicho uchi huitwa homogeneous.
Maji yaliyochanganywa na mchanga, chaki au udongo huganda kwa joto la O 0 C na huchemka kwa 100 0 C.
Aina zingine za mchanganyiko tofauti zina majina maalum: povu (kwa mfano, povu ya polystyrene, sudi za sabuni), kusimamishwa (mchanganyiko wa maji na kiasi kidogo cha unga), emulsion (maziwa, mafuta ya mboga iliyotikiswa vizuri na maji), erosoli ( moshi, ukungu).
Mchele. 5. Mchanganyiko usio tofauti:
a - mchanganyiko wa maji na sulfuri;
b - mchanganyiko wa mafuta ya mboga na maji;
c - mchanganyiko wa hewa na maji
Kuna njia tofauti za kutenganisha mchanganyiko. Uchaguzi wa njia ya kutenganisha mchanganyiko huathiriwa na mali ya vitu vinavyounda mchanganyiko.
Wacha tuangalie kwa karibu kila njia:
Utetezi- njia ya kawaida ya utakaso wa vinywaji kutoka kwa uchafu wa mitambo usio na maji, au dutu kioevu ambayo ni hakuna katika kila mmoja na kuwa na msongamano tofauti.
Uwekaji mchanga hutumiwa katika utayarishaji wa maji kwa mahitaji ya kiteknolojia na ya nyumbani, matibabu ya maji taka, upungufu wa maji mwilini na uondoaji wa mafuta ghafi, na katika michakato mingi ya teknolojia ya kemikali. Ni hatua muhimu katika utakaso wa asili wa hifadhi ya asili na ya bandia.
Uchujaji- mgawanyiko wa kioevu kutoka kwa uchafu usio na maji; Masi ya kioevu hupitia pores ya chujio, na chembe kubwa za uchafu huhifadhiwa.
Hebu fikiria kwamba mbele yako kuna mchanganyiko wa mchanga wa mto na maji. Kuamua aina ya mchanganyiko. ( tofauti) Linganisha mali ya kimwili ya mchanga wa mto na maji. (Hizi ni vitu ambavyo haviwezi kuyeyuka katika kila kimoja na vina msongamano tofauti). Pendekeza njia ya kutenganisha mchanganyiko huu ( kuchuja).
Hatua kwa sumaku ni njia ya kutenganisha michanganyiko isiyo ya kawaida wakati moja ya dutu kwenye mchanganyiko ina uwezo wa kuvutiwa na sumaku.
Uvukizi - hii ni njia ya kutenganisha mchanganyiko wa homogeneous, ambayo dutu yenye mumunyifu hutolewa kutoka kwa suluhisho wakati inapokanzwa, maji hupuka, na fuwele za dutu imara hubakia.
kunereka (kwa Kilatini kwa "kudondosha") – Hii ni njia ya kutenganisha mchanganyiko wa homogeneous, ambayo mchanganyiko wa kioevu hutenganishwa katika sehemu ambazo hutofautiana katika muundo. Inafanywa na uvukizi wa sehemu ya kioevu ikifuatiwa na condensation ya mvuke. Sehemu iliyosafishwa (distillate) hutajirishwa na vitu vyenye tete zaidi (vinavyochemka), na kioevu kisicho na distilled (chini) hutajiriwa na vitu visivyo na tete (vinavyochemka).
Katika maabara, kunereka hufanyika kwa kutumia ufungaji maalum (Mchoro 6). Mchanganyiko wa vimiminika unapopashwa moto, dutu iliyo na kiwango cha chini cha mchemko huchemka kwanza. Mvuke wake huacha chombo, baridi, condenses1, na kioevu kinachosababishwa kinapita ndani ya mpokeaji. Wakati dutu hii haipo tena katika mchanganyiko, joto litaanza kuongezeka, na baada ya muda, sehemu nyingine ya kioevu ita chemsha. Vimiminika visivyo na tete vinabaki kwenye chombo.
Mchele. 6. Ufungaji wa maabara kwa ajili ya kunereka: a - kawaida; b - kilichorahisishwa
1 - mchanganyiko wa vinywaji na pointi tofauti za kuchemsha;
2 - thermometer;
3 - friji ya maji;
4 - mpokeaji
Hebu tuangalie jinsi baadhi ya matumizi mbinu mgawanyiko wa mchanganyiko.
Mchakato wa kuchuja ni msingi wa uendeshaji wa kipumuaji - kifaa kinacholinda mapafu ya mtu anayefanya kazi katika chumba chenye vumbi sana. Kipumuaji kina vichungi vinavyozuia vumbi kuingia kwenye mapafu (Mchoro 7). Kipumuaji rahisi ni bandage iliyotengenezwa na tabaka kadhaa za chachi. Kisafishaji cha utupu pia kina chujio kinachoondoa vumbi kutoka hewani.
Mchele. 7. Mfanyakazi katika kipumuaji
Hitimisha kwa njia gani unaweza kutenganisha mchanganyiko wa dutu mumunyifu na isiyo na maji katika maji.
Nilipokuwa nikijifunza kemia, nilijifunza kwamba kuna vitu vichache sana vya asili, teknolojia, na maisha ya kila siku. Kawaida zaidi ni mchanganyiko - mchanganyiko wa vipengele viwili au zaidi ambavyo havihusiani na kemikali kwa kila mmoja. Mchanganyiko hutofautiana katika saizi ya chembe za vitu vilivyojumuishwa katika muundo wao, na vile vile katika hali ya mkusanyiko wa vifaa. Utafiti wa kemikali unahitaji vitu safi. Lakini unawezaje kuzipata au kuzitenganisha na mchanganyiko? Nilijaribu kujibu swali hili katika kazi yangu.
Katika maisha ya kila siku, tumezungukwa na mchanganyiko wa vitu. Hewa tunayopumua, chakula tunachotumia, maji tunayokunywa, na hata sisi wenyewe - yote haya ni, kutoka kwa mtazamo wa kemikali, mchanganyiko ulio na 2-3 hadi maelfu ya vitu.
Mchanganyiko ni mifumo inayojumuisha vipengele kadhaa ambavyo havihusiani na kemikali kwa kila mmoja. Mchanganyiko hutofautishwa na saizi ya chembe za dutu zilizojumuishwa katika muundo wao. Wakati mwingine chembe hizi ni kubwa sana hivi kwamba zinaweza kuonekana kwa macho. Mchanganyiko huo, kwa mfano, ni pamoja na poda ya kuosha, mchanganyiko wa upishi kwa kuoka, na mchanganyiko wa ujenzi. Wakati mwingine chembe za vipengele katika mchanganyiko ni ndogo na hazipatikani kwa jicho. Kwa mfano, unga una nafaka za wanga na protini ambazo haziwezi kutofautishwa kwa jicho uchi. Maziwa pia ni mchanganyiko wa maji ambayo yana matone madogo ya mafuta, protini, lactose na vitu vingine. Unaweza kuona matone ya mafuta katika maziwa ikiwa unachunguza tone la maziwa chini ya darubini. Hali ya kimwili ya dutu katika mchanganyiko inaweza kuwa tofauti. Dawa ya meno, kwa mfano, ni mchanganyiko wa viungo imara na kioevu. Kuna mchanganyiko katika malezi ambayo vitu "hupenya kila mmoja" kiasi kwamba huvunjwa kuwa chembe ndogo ambazo haziwezi kutofautishwa hata chini ya darubini. Haijalishi jinsi tunavyotazama angani, hatutaweza kutofautisha gesi zinazounda.
Kwa hivyo, mchanganyiko umeainishwa:
Mchanganyiko ambao chembe za dutu zinazounda mchanganyiko huonekana kwa jicho la uchi au chini ya darubini huitwa inhomogeneous au heterogeneous.
Mchanganyiko ambao hata kwa darubini haiwezekani kuona chembe za vitu vinavyotengeneza mchanganyiko huitwa homogeneous au homogeneous.
Mchanganyiko wa homogeneous hugawanywa kulingana na hali yao ya mkusanyiko kuwa gesi, kioevu na imara. Mchanganyiko wa gesi yoyote ni homogeneous. Kwa mfano, hewa safi ni mchanganyiko wa homogeneous wa nitrojeni, oksijeni, dioksidi kaboni na gesi nzuri. Lakini hewa ya vumbi ni mchanganyiko tofauti wa gesi sawa, iliyo na chembe za vumbi tu. Mchanganyiko wa asili wa kioevu ni pamoja na mafuta. Ina mamia ya vipengele tofauti. Bila shaka, mchanganyiko wa kawaida wa kioevu, au tuseme suluhisho, ni maji ya bahari na bahari. Lita 1 ya maji ya bahari ina wastani wa gramu 35 za chumvi mbalimbali. Tunakutana na mchanganyiko wa kioevu katika maisha ya kila siku wakati wote. Shampoos na vinywaji, potions na kemikali za nyumbani ni mchanganyiko wa vitu. Hata maji ya bomba hayawezi kuchukuliwa kuwa dutu safi: ina chumvi iliyoyeyuka, uchafu mdogo usio na maji, pamoja na microorganisms ambazo zina disinfected na klorini. Mchanganyiko thabiti pia umeenea. Miamba ni mchanganyiko wa vitu kadhaa. Udongo, mchanga, udongo ni mchanganyiko imara. Mchanganyiko thabiti ni pamoja na glasi, keramik, na aloi.
Kemia huunda mchanganyiko kwa kuchanganya tu vitu mbalimbali - vipengele ambavyo mali inaweza kuwa tofauti. Ni muhimu kwamba mchanganyiko uhifadhi mali ya sehemu zao. Kwa mfano, rangi ya kijivu hupatikana kwa kuchanganya nyeusi na nyeupe. Ingawa tunaona rangi ya kijivu, hii haimaanishi kuwa chembe zote za rangi ya kijivu ni kijivu. Chini ya darubini, chembe za rangi nyeusi na nyeupe zinazounda rangi nyeusi na nyeupe zitafunuliwa.
Kutenganisha mchanganyiko katika sehemu zao za vipengele (vitu vya mtu binafsi) ni kazi ngumu zaidi kuliko kuandaa mchanganyiko, lakini sio muhimu sana. Njia muhimu zaidi za kutenganisha mchanganyiko zinaweza kuonyeshwa kwenye mchoro:
Kutumia njia mbalimbali za kutenganisha mchanganyiko (kutulia, kuchuja, kunereka, kufungia na wengine), hupata mafuta kutoka kwa maziwa, dhahabu kutoka kwa mchanga wa mto, pombe kutoka kwa mash, na kusafisha maji kutoka kwa uchafu usio na maji na mumunyifu.
Maabara ya kemikali na tasnia mara nyingi huhitaji vitu safi. Vitu ambavyo vina mali ya kawaida ya mwili, kama vile maji yaliyosafishwa, huitwa safi. (Takriban dutu safi kabisa hazijapatikana.)
Kuna njia mbalimbali za kutenganisha mchanganyiko. Hebu tuangalie kwa karibu njia hizi.
Kutengwa na mchanganyiko tofauti.
1. Utetezi.
a) Kutengwa kwa dutu kutoka kwa mchanganyiko tofauti unaoundwa na vitu visivyo na maji na msongamano tofauti. Kwa mfano, vichungi vya chuma vinaweza kutenganishwa na vichungi vya kuni kwa kutikisa mchanganyiko na maji na kisha kutulia. Vipande vya chuma vinazama chini ya chombo, wakati vifuniko vya mbao vinaelea juu ya uso na vinaweza kumwagika pamoja na maji.
b) Baadhi ya vitu hutua kwenye maji kwa viwango tofauti. Ikiwa unatikisa udongo uliochanganywa na mchanga na maji, mchanga hukaa kwa kasi zaidi. Njia hii hutumiwa katika uzalishaji wa kauri ili kutenganisha mchanga kutoka kwa udongo (uzalishaji wa matofali nyekundu, ufinyanzi, nk) c) Mgawanyiko wa mchanganyiko wa kioevu kidogo cha mumunyifu wa densities tofauti. Mchanganyiko wa petroli na maji, mafuta na maji, na mafuta ya mboga na maji hutengana haraka, ili waweze kutengwa kwa kutumia funnel ya kutenganisha au safu. Wakati mwingine vimiminiko vya msongamano tofauti hutenganishwa na centrifugation, kama vile cream kutoka kwa maziwa.
2. Kuchuja.
Kutengwa kwa vitu kutoka kwa mchanganyiko tofauti unaoundwa na dutu mumunyifu wa maji.
Ili kutenganisha chumvi ya meza, kuchanganya na mchanga na kuitingisha ndani ya maji. Chumvi ya meza hupasuka na mchanga hukaa.
Ili kuharakisha utengano wa chembe zisizo na ufumbuzi kutoka kwa suluhisho, mchanganyiko huchujwa. Mchanga unabaki kwenye karatasi ya chujio, na suluhisho la wazi la chumvi la meza hupitia chujio.
3. Hatua kwa sumaku.
Kutengwa kwa vitu vyenye uwezo wa magnetization kutoka kwa mchanganyiko usio tofauti. Ikiwa kuna, kwa mfano, mchanganyiko wa poda za chuma na sulfuri, basi zinaweza kutengwa kwa kutumia sumaku.
Kutengwa kwa vitu kutoka kwa mchanganyiko wa homogeneous.
4. Uvukizi. Uwekaji fuwele.
Ili kutenganisha dutu iliyoharibiwa, kwa mfano, chumvi ya meza, kutoka kwa suluhisho, mwisho huo huvukiza. Maji huvukiza, na kuacha chumvi ya meza kwenye kikombe cha porcelaini. Wakati mwingine uvukizi hutumiwa, i.e. uvukizi wa sehemu ya maji. Matokeo yake, suluhisho la kujilimbikizia zaidi linaundwa, juu ya baridi ambayo dutu iliyoharibiwa hutolewa kwa namna ya fuwele. Njia hii ya utakaso wa vitu inaitwa crystallization.
5. kunereka.
Njia hii ya kutenganisha mchanganyiko inategemea tofauti katika vipengele vya kuchemsha vya vipengele vinavyoyeyuka kwa kila mmoja.
Kunereka (kunereka) ni mbinu ya kutenganisha michanganyiko isiyo na usawa kwa kuyeyusha vimiminika tete na kufidia kwa mivuke yake. Kwa mfano, kupata maji distilled.
Kwa kufanya hivyo, maji yenye vitu vilivyofutwa ndani yake hupikwa kwenye chombo kimoja. Mvuke wa maji unaosababishwa hupunguzwa kwenye chombo kingine kwa namna ya maji yaliyotumiwa.
6. Chromatografia.
Njia hii inategemea ukweli kwamba vitu vya mtu binafsi vinachukuliwa (vimefungwa) na uso wa dutu nyingine kwa viwango tofauti.
Kiini cha njia hii kinaweza kujifunza kutokana na uzoefu ufuatao.
Ikiwa kipande cha karatasi ya chujio kinasimamishwa juu ya chombo na wino nyekundu na tu mwisho wa kamba huingizwa ndani yake, utaona kwamba suluhisho litaingizwa na karatasi na kuinuka juu yake. Walakini, mpaka wa kupanda kwa rangi utabaki nyuma ya mpaka wa kupanda kwa maji. Kwa hivyo, vitu viwili vinatenganishwa: maji na rangi, ambayo hutoa ufumbuzi wa rangi nyekundu.
Sehemu ya majaribio.
Miongozo ya Usalama ya Maabara ya Nyumbani.
Haiwezekani kufikiria kemia bila majaribio ya kemikali. Kwa hiyo, unaweza kujifunza sayansi hii, kuelewa sheria zake na, bila shaka, kuipenda tu kwa majaribio. Kuna maoni kwamba jaribio la kemikali linahusisha vifaa vya ngumu na vitendanishi visivyoweza kufikiwa, misombo ya sumu na milipuko ya kutisha, na kwamba hali maalum zinahitajika kufanya mazoezi ya kemia. Hata hivyo, zaidi ya majaribio 300 ya kemikali na aina mbalimbali ya vitu yanaweza kufanywa nyumbani. Kwa sababu ya ukweli kwamba hakuna kofia ya mafusho au vifaa vingine maalum kwenye maabara ya nyumbani, ni muhimu kufuata madhubuti sheria za usalama:
2. Huwezi kukusanya na kuhifadhi kiasi kikubwa cha reagents nyumbani.
3. Vitendanishi vya kemikali na dutu lazima ziwe na lebo zenye majina, viwango na tarehe za uzalishaji.
4. Kemikali haziwezi kuonja.
5. Kuamua harufu, huwezi kuleta chombo na dutu karibu na uso wako. Unahitaji kutumia kiganja cha mkono wako kufanya viboko kadhaa vya laini kutoka kwa ufunguzi wa chombo hadi pua.
6. Ikiwa asidi au alkali itamwagika, dutu hii hupunguzwa au kufunikwa na mchanga na kutolewa kwa kitambaa au kukusanywa kwenye sufuria.
7. Kabla ya kufanya jaribio, bila kujali jinsi inaweza kuonekana kuwa rahisi, unahitaji kusoma kwa uangalifu maelezo ya jaribio na kuelewa mali ya vitu vilivyotumiwa. Kuna vitabu vya kiada, vitabu vya kumbukumbu na fasihi zingine kwa hili.
Uzoefu nambari 1. Mgawanyiko wa mchanganyiko tofauti.
A) Tayarisha mchanganyiko wa mchanga na chuma.
Kusudi la jaribio: jifunze kutenganisha mchanganyiko tofauti kwa njia tofauti.
Vifaa: mchanga wa mto, poda ya chuma, sumaku, mizinga miwili.
Ongeza kijiko kimoja cha poda ya chuma na mchanga wa mto ndani ya kopo, koroga kwa makini mchanganyiko mpaka bidhaa iwe rangi sawa. Zingatia rangi yake na ujaribu sifa zake za sumaku kwa kushikilia sumaku nje ya kioo. Tambua ni vitu gani vinavyopa mchanganyiko rangi na mali ya magnetic. Wacha tutenganishe mchanganyiko wa tofauti ulioandaliwa kwa kutumia sumaku. Ili kufanya hivyo, kuleta sumaku kwenye ukuta wa nje wa kioo, na kugonga kidogo ukuta wa nje na sumaku, tutakusanya poda ya chuma kwenye ukuta wa ndani wa kioo. Kushikilia chuma na sumaku kwenye ukuta wa ndani wa glasi, mimina mchanga kwenye glasi nyingine. Tunaingiza data ya majaribio kwenye jedwali.
B) Kuandaa mchanganyiko wa chumvi ya meza, ardhi na shavings sumu baada ya kunoa penseli.
Vifaa: chumvi ya meza, udongo, shavings ya penseli, kioo, maji, chujio, kijiko, sufuria ya kukata.
Utaratibu wa majaribio:
Kuandaa mchanganyiko kwa kuchanganya kijiko moja kila meza ya chumvi, ardhi na shavings penseli. Futa mchanganyiko unaosababishwa katika glasi ya maji, ondoa chips yoyote inayoelea na kijiko kilichofungwa na uweke kwenye karatasi ili kavu. Fanya chujio kutoka kwa bandeji au chachi kwa kukunja tabaka 3-4 na unyooshe kwa uhuru juu ya glasi nyingine. Chuja mchanganyiko. Kausha kichujio na udongo uliobaki, kisha uitakase kutoka kwenye chujio. Mimina kioevu kilichochujwa (chuja) kutoka kwenye kioo kwenye bakuli la enamel au sufuria ya kukata na kuyeyuka. Kusanya fuwele za chumvi iliyotolewa. Linganisha kiasi cha dutu kabla na baada ya majaribio.
Uzoefu nambari 2. Mgawanyiko wa mchanganyiko wa homogeneous na chromatography ya karatasi.
A) Tenganisha mchanganyiko wa homogeneous wa rangi nyekundu na kijani.
Vifaa: karatasi ya chujio, kopo, kizuizi cha kopo, alama nyekundu na kijani, pombe (70% ya suluhisho la maji).
Utaratibu wa majaribio:
Chukua karatasi ya chujio, ambayo urefu wake ni 2-3 cm zaidi ya urefu wa kopo. Katikati ya ukanda huu, weka alama kwa penseli rahisi, umbali wa cm 1.5 kutoka kwa ukingo, weka rangi ya rangi na kipenyo cha si zaidi ya 5 mm na kalamu za kujisikia. Kwanza, fanya dot 1-2 mm kwa ukubwa na kalamu nyekundu ya kujisikia, na kisha uomba kijani juu ya doa nyekundu ili doa ya kijani itoke zaidi ya mpaka wa nyekundu kwa karibu 1 mm. Acha uchafu wa mchanganyiko ukauke (dakika 1-2) na kisha kwa uangalifu, ili usiharibu karatasi, uifute pamoja na muhtasari na penseli rahisi.
Mimina pombe kwenye kopo katika safu ya sm 0.5-1 Weka kipande cha karatasi kilicho wima chenye doa la mchanganyiko wa rangi kwenye kopo na kupinda sehemu inayojitokeza ya ukanda kuelekea uso wa nje wa kopo. Madoa ya rangi yanapaswa kuwa 0.5 cm juu ya kioevu. Angalia unyevu wa ukanda wa karatasi na harakati ya juu ya doa ya rangi, ukigawanye katika matangazo mawili. Itachukua muda wa dakika 20 kwa mchanganyiko wa rangi kutenganisha kabisa. Baada ya karatasi iliyojaa kabisa na pombe, iondoe na uiruhusu kavu kwa dakika 5-10. Weka alama kwenye rangi za matangazo. Ingiza matokeo ya uchunguzi kwenye jedwali.
B) Tofauti mchanganyiko wafuatayo kwa kutumia chromatography ya karatasi: ufumbuzi wa pombe wa "mambo ya kijani"; suluhisho la maji ya wino mweusi kwa kazi ya kuchora.
Kusudi la jaribio: kujua njia ya chromatography ya karatasi, jifunze kuamua tofauti kati ya dutu safi na mchanganyiko.
Vifaa: kopo, kipande cha chujio au karatasi ya kufuta, ufumbuzi wa pombe wa rangi ya kijani, ufumbuzi wa maji wa wino kwa kazi ya kuchora.
Utaratibu wa majaribio:
Kamba ya karatasi ya chujio lazima iandikwe juu ya chombo na suluhisho la "rangi ya kijani" na wino mweusi ili karatasi iguse tu suluhisho.
Kikomo cha kupanda kwa "mambo ya kijani" na suala la kuchorea litapungua nyuma ya kikomo cha kupanda kwa pombe na maji, kwa mtiririko huo. Kwa hivyo, mgawanyiko wa vitu viwili hutokea katika mchanganyiko wa homogeneous: a) pombe na kijani kibichi, b) maji na suala la kuchorea.
Uzoefu nambari 3. Usambazaji.
Kusudi la jaribio: kusoma mchakato wa uenezaji katika mazoezi.
Vifaa: gelatin ya chakula, pamanganeti ya potasiamu, sulfate ya shaba, maji, sufuria, kijiko cha chuma cha pua cha kuchochea, jiko la umeme au gesi, kibano, bakuli mbili za uwazi.
Utaratibu wa majaribio:
Weka kijiko cha gelatin kwenye glasi ya maji baridi na uondoke kwa saa moja au mbili ili poda iwe na muda wa kuvimba. Mimina mchanganyiko kwenye sufuria ndogo. Joto mchanganyiko juu ya moto mdogo; Hakikisha kwamba haina kuchemsha kwa hali yoyote! Koroga yaliyomo ya sufuria hadi gelatin itafutwa kabisa. Mimina suluhisho la moto ndani ya bakuli mbili. Wakati inapoa, ingiza kibano na kioo cha pamanganeti ya potasiamu katikati ya moja ya Bubbles kwa harakati ya haraka na ya uangalifu. Fungua kibano kidogo na uondoe haraka. Ongeza kioo cha sulfate ya shaba kwenye chupa nyingine. Gelatin hupunguza mchakato wa kuenea, na kwa saa kadhaa mfululizo utaweza kuchunguza picha ya kuvutia sana: mpira wa rangi utakua karibu na fuwele.
Uzoefu nambari 4. Mgawanyiko wa mchanganyiko wa homogeneous kwa fuwele.
Kuza fuwele au fuwele kutoka kwa suluhisho iliyojaa ya chumvi ya meza, sulfate ya shaba au alum ya potasiamu.
Madhumuni ya jaribio: kujifunza jinsi ya kuandaa suluhisho iliyojaa ya chumvi ya meza au vitu vingine, kukua fuwele za ukubwa mbalimbali, kuimarisha ujuzi wakati wa kufanya kazi na vitu na vifaa vya kemikali.
Vifaa: glasi na jarida la lita kwa ajili ya kuandaa suluhisho, kijiko cha mbao au fimbo ya kuchochea, chumvi kwa majaribio - chumvi ya meza, sulfate ya shaba au alum, maji ya moto, mbegu - kioo cha chumvi kilichosimamishwa kwenye thread, a. funnel na karatasi ya chujio.
Utaratibu wa majaribio:
Kuandaa suluhisho la chumvi iliyojaa. Ili kufanya hivyo, kwanza mimina maji ya moto kwenye jar hadi nusu ya kiasi chake, kisha uongeze chumvi inayofaa kwa sehemu, ukichochea daima. Ongeza chumvi hadi itaacha kuyeyuka. Chuja suluhisho linalotokana na glasi kupitia funnel na karatasi ya chujio au pamba ya pamba na uacha suluhisho la baridi kwa masaa 2-3. Ongeza mbegu kwenye suluhisho kilichopozwa - kioo cha chumvi kilichosimamishwa kwenye thread, funika kwa makini suluhisho na kifuniko na uondoke kwa muda mrefu (siku 2-3 au zaidi).
Matokeo na hitimisho:
Chunguza kioo chako na ujibu maswali:
Umekuza kioo kwa siku ngapi?
Umbo lake ni nini?
Je, kioo ni rangi gani?
Je, ni wazi au la?
Je, ni vipimo vya kioo: urefu, upana, unene?
Uzito wa kioo ni nini?
Chora au piga picha kioo chako.
Uzoefu nambari 5. Mgawanyiko wa mchanganyiko wa homogeneous kwa kunereka.
Pata 50 ml ya maji yaliyotengenezwa nyumbani.
Kusudi la jaribio: jifunze kutenganisha mchanganyiko wa homogeneous na kunereka.
Vifaa: teapot ya enamel, mitungi miwili ya kioo.
Utaratibu wa majaribio:
Mimina 1/3 ya kiasi ndani ya kettle ya enamel na maji na kuiweka kwenye jiko la gesi ili spout ya kettle itoke zaidi ya makali ya jiko. Wakati maji yana chemsha, ambatisha jarida la jokofu la glasi kwenye spout ya aaaa, ambayo inafaa jar ya pili kukusanya condensation. Ili kuzuia jarida la jokofu kutoka kwa joto kupita kiasi, unaweza kuweka kitambaa kilichowekwa na maji baridi juu yake.
Matokeo na hitimisho:
Jibu maswali yafuatayo:
Maji ya bomba ni nini?
Mchanganyiko wa homogeneous hutenganishwaje?
Maji yaliyosafishwa ni nini? Inatumika wapi na kwa madhumuni gani?
Chora uzoefu uliofanya.
Uzoefu nambari 6. Kuchimba wanga kutoka viazi.
Pata kiasi kidogo cha wanga nyumbani.
Vifaa: viazi 2-3, grater, chachi, sufuria ndogo, maji.
Utaratibu wa majaribio:
Punja viazi zilizopigwa kwenye grater nzuri na kuchochea molekuli kusababisha katika maji. Kisha chuja kupitia cheesecloth na itapunguza. Changanya mchanganyiko uliobaki kwenye chachi na maji tena. Acha kioevu kiweke. Wanga utatua chini ya sahani. Futa kioevu na usumbue wanga uliowekwa tena. Kurudia operesheni mara kadhaa mpaka wanga ni safi kabisa na nyeupe. Chuja na kavu wanga unaosababishwa.
Ni viazi gani unadhani vitatoa wanga zaidi: changa (kilichochimbwa hivi majuzi) au cha zamani (kilichokuwa kwenye duka la mboga msimu wote wa baridi)?
Uzoefu nambari 7. Kuchimba sukari kutoka kwa beets za sukari.
Pata kiasi kidogo cha sukari nyumbani.
Kusudi la jaribio: kujifunza jinsi ya kutoa vitu kutoka kwa nyenzo za mmea.
Vifaa: beet kubwa ya sukari, kaboni iliyoamilishwa, mchanga wa mto, sufuria, mitungi miwili, pamba ya pamba, kijiko, funnel, chachi.
Utaratibu wa majaribio:
Kata beets katika vipande vidogo, uziweke kwenye sufuria, mimina glasi ya maji ndani yake na chemsha kwa dakika 15-20. Kusaga vipande vya beet iliyopikwa vizuri na kijiko au pestle. Chuja misa hii ya rangi nyeusi kupitia funnel iliyo na pamba. Kisha chuja suluhisho linalosababishwa kupitia funnel iliyoandaliwa kwa njia maalum. Weka kipande cha chachi ndani yake, safu nyembamba ya pamba ya pamba kwenye chachi, kisha ukavunjwa kaboni iliyoamilishwa (vidonge 4-5) na safu nyembamba (1 cm) ya mchanga safi wa mto (suuza na kavu mchanga wa mto mapema) . Weka suluhisho la kusababisha (filtrate) kwenye sufuria. Inahitajika kuyeyusha sehemu yake hadi fuwele za uwazi zionekane. Hii ni sukari. Onja!
Kwa nini unafikiri ni muhimu kuchuja kioevu kupitia safu ya kaboni iliyoamilishwa?
Uzoefu nambari 8. Kuchuja curd kutoka kwa maziwa.
Pata gramu chache za jibini la Cottage nyumbani.
Kusudi la jaribio: kujifunza jinsi ya kufanya jibini la Cottage nyumbani.
Vifaa: maziwa, siki, sufuria, chachi, jiko la gesi.
Utaratibu wa majaribio:
Maziwa yana protini. Ikiwa maziwa huchemsha na "hukimbia" juu ya makali, basi tabia ya harufu ya protini ya kuteketezwa huenea mara moja. Kuonekana kwa harufu ya tabia ya maziwa ya kuteketezwa kunaonyesha kuwa jambo la denaturation limetokea (mgando wa protini na mpito wake kwa fomu isiyoweza kuingizwa). Uharibifu wa protini haufanyiki tu kutokana na joto.
Wacha tufanye jaribio lifuatalo. Joto glasi nusu ya maziwa mpaka inakuwa joto kidogo na kuongeza siki. Maziwa yatapunguza mara moja, na kutengeneza flakes kubwa. (Ikiwa maziwa yameachwa mahali pa joto, protini pia huganda, lakini kwa sababu tofauti - ni bakteria ya lactic ambayo "inafanya kazi"). Yaliyomo kwenye sufuria huchujwa kupitia cheesecloth, ikishikilia kando. Ikiwa kisha unganisha kingo za chachi, uinulie juu ya glasi na itapunguza, basi misa nene itabaki juu yake - jibini la Cottage.
Uzoefu nambari 9. Kupata siagi.
Fanya kiasi kidogo cha siagi nyumbani.
Kusudi la jaribio: kujifunza jinsi ya kutoa siagi kutoka kwa maziwa nyumbani.
Vifaa: maziwa, jarida la glasi, chupa ndogo ya uwazi na kizuizi au kifuniko kinachobana.
Utaratibu wa majaribio:
Mimina maziwa safi kwenye jar ya glasi na kuiweka kwenye jokofu. Baada ya masaa machache, au bora zaidi, siku iliyofuata, uangalie kwa makini: nini kilitokea kwa maziwa? Eleza ulichoona.
Kutumia kijiko kidogo, chukua kwa uangalifu cream (safu ya juu ya maziwa) na uipeleke kwenye chupa. Ikiwa unahitaji kutengeneza siagi kutoka kwa cream, italazimika kuitingisha kwa muda mrefu na kwa uvumilivu kwa angalau nusu saa kwenye chupa iliyofunikwa na kifuniko hadi uvimbe wa siagi utengeneze.
Uzoefu nambari 10. Uchimbaji.
Fanya mchakato wa uchimbaji kwa vitendo.
Kusudi la jaribio: kutekeleza mchakato wa uchimbaji kivitendo.
A) Vifaa: mbegu za alizeti, petroli, tube ya mtihani, sahani, chokaa na pestle.
Utaratibu wa majaribio:
Kusaga mbegu chache za alizeti kwenye chokaa. Weka mbegu zilizopigwa ndani ya bomba la mtihani, ongeza kiasi kidogo cha petroli, na kutikisa vizuri mara kadhaa. Hebu tube ya mtihani ikae kwa saa mbili (mbali na moto), ukikumbuka kuitingisha mara kwa mara. Futa petroli kwenye sufuria na kuiweka kwenye balcony. Wakati petroli inapovukiza, kutakuwa na mafuta yaliyobaki chini ambayo yameyeyuka kwenye petroli.
B) Vifaa: tincture ya iodini, maji, petroli, tube ya mtihani.
Utaratibu wa majaribio:
Petroli pia inaweza kutumika kutoa iodini kutoka kwa tincture ya dawa ya iodini. Ili kufanya hivyo, mimina sehemu ya tatu ya maji ndani ya bomba la mtihani, ongeza kuhusu 1 ml ya tincture ya iodini na kuongeza kiasi sawa cha petroli kwenye suluhisho la rangi ya hudhurungi. Tikisa bomba la mtihani na uiache peke yake. Wakati mchanganyiko unapungua, safu ya juu ya petroli itakuwa kahawia nyeusi, na ya chini, yenye maji, safu itakuwa karibu isiyo na rangi: baada ya yote, iodini hupasuka vibaya katika maji, lakini vizuri katika petroli.
Uchimbaji ni nini? Mchakato wa kutenganisha mchanganyiko wa dutu kioevu au imara kwa kutumia uchimbaji - kuchagua kufutwa kwa sehemu moja au nyingine ya mchanganyiko katika vinywaji fulani (extractants). Mara nyingi, dutu hutolewa kutoka kwa suluhisho la maji na vimumunyisho vya kikaboni, ambavyo kwa kawaida haviwezi kuunganishwa na maji. Mahitaji makuu ya dondoo: kuchagua (uchaguzi wa hatua), kutokuwa na sumu, uwezekano wa tete ya chini, inertness ya kemikali na gharama ya chini. Uchimbaji hutumiwa katika tasnia ya kemikali, usafishaji wa mafuta, utengenezaji wa dawa na haswa sana katika madini yasiyo na feri.
Hitimisho.
Hitimisho kutoka kwa kazi.
Wakati wa kufanya kazi hii, nilijifunza jinsi ya kuandaa mchanganyiko tofauti na homogeneous, nilifanya utafiti juu ya mali ya dutu na nikagundua kuwa wakati wa kuandaa mchanganyiko wa vitu viwili, vitu hivi havihamishi mali zao kwa kila mmoja, lakini huzihifadhi. wenyewe. Njia za kujitenga kwao pia zinategemea mali ya vipengele vya awali (kama vile tete, hali ya mkusanyiko, uwezo wa magnetize, umumunyifu katika maji, ukubwa wa chembe, na wengine). Wakati wa kufanya utafiti wa kielimu, nilifahamu njia zifuatazo za kutenganisha mchanganyiko tofauti: hatua ya sumaku, kutulia, kuchuja na mchanganyiko wa homogeneous: uvukizi, fuwele, kunereka, chromatography, uchimbaji. Niliweza kutenganisha vitu safi kutoka kwa bidhaa za chakula: sukari kutoka kwa beets za sukari, wanga kutoka viazi, jibini la jumba na siagi kutoka kwa maziwa. Niligundua kwamba kemia ni sayansi ya kuvutia sana na ya elimu, na kwamba ujuzi uliopatikana katika masomo ya kemia na nje ya saa za darasa utakuwa na manufaa sana kwangu maishani.
Matokeo ya kutenganisha mchanganyiko wa chuma na mchanga.
uzoefu No. 1 No. 1 No. 1 No. 2 No. 2
mchanganyiko wa mchanga wa chuma sehemu 1 sehemu ya 2
rangi ya kijivu njano kijivu-njano kijivu njano kivutio kwa sumaku ndiyo hapana ndiyo ndiyo hakuna hitimisho Sifa za chuma na mali ya chuma na mchanganyiko ni asili katika dutu pekee - dutu pekee -
mchanga una mali tofauti ya mchanga na chuma ina mali tofauti, na mchanga wa mchanga wa chuma
Matokeo ya mgawanyo wa rangi kwenye karatasi.
majaribio No 1 No 2 Dutu mchanganyiko wa dyes kabla ya kujitenga mchanganyiko wa dyes baada ya kujitenga rangi nyeusi rangi Nambari 1 - nyekundu rangi No 2 - kijani hitimisho mchanganyiko huu ni homogeneous. mchanganyiko umegawanywa katika vitu viwili vya awali; Hizi ni rangi nyekundu na kijani.
Je, dutu safi hutofautianaje na mchanganyiko wa dutu?
Dutu safi ya mtu binafsi ina seti fulani ya sifa za tabia (sifa za kimwili za mara kwa mara). Maji safi pekee yaliyoyeyushwa yana kiwango myeyuko = 0 °C, kiwango cha mchemko = 100 °C, na hayana ladha. Maji ya bahari huganda kwa joto la chini na huchemka kwa joto la juu; Maji ya Bahari Nyeusi huganda kwa joto la chini na kuchemsha kwa joto la juu kuliko maji ya Bahari ya Baltic. Kwa nini? Ukweli ni kwamba maji ya bahari yana vitu vingine, kwa mfano chumvi kufutwa, i.e. ni mchanganyiko wa vitu mbalimbali, muundo ambao hutofautiana sana, lakini mali ya mchanganyiko sio mara kwa mara. Ufafanuzi wa dhana "mchanganyiko" ulitolewa katika karne ya 17. Mwanasayansi wa Kiingereza Robert Boyle: "Mchanganyiko ni mfumo muhimu unaojumuisha vipengele vingi."
Tabia za kulinganisha za mchanganyiko na dutu safi
Mchanganyiko hutofautiana kutoka kwa kila mmoja kwa kuonekana.
Uainishaji wa mchanganyiko unaonyeshwa kwenye jedwali:
Hebu tupe mifano ya kusimamishwa (mchanga wa mto + maji), emulsions (mafuta ya mboga + maji) na ufumbuzi (hewa katika chupa, chumvi ya meza + maji, mabadiliko madogo: alumini + shaba au nickel + shaba).
Katika kusimamishwa, chembe za dutu ngumu zinaonekana, katika emulsions - matone ya kioevu, mchanganyiko kama huo huitwa heterogeneous (heterogeneous), na katika suluhisho vipengele haviwezi kutofautishwa, ni mchanganyiko wa homogeneous (homogeneous).
Njia za kutenganisha mchanganyiko
Kwa asili, vitu vipo kwa namna ya mchanganyiko. Kwa ajili ya utafiti wa maabara, uzalishaji wa viwanda, na kwa mahitaji ya pharmacology na dawa, vitu safi vinahitajika.
Njia mbalimbali za kutenganisha mchanganyiko hutumiwa kusafisha vitu.
Njia hizi zinatokana na tofauti katika mali ya kimwili ya vipengele vya mchanganyiko.
Fikiria njia za kujitenga mchanganyiko tofauti na homogeneous .
| Mfano wa mchanganyiko | Mbinu ya kujitenga |
| Kusimamishwa - mchanganyiko wa mchanga wa mto na maji | Utetezi Kutenganisha kwa kutulia kunatokana na msongamano tofauti wa vitu. Mchanga mzito zaidi hukaa chini. Unaweza pia kutenganisha emulsion: kutenganisha mafuta au mafuta ya mboga kutoka kwa maji. Katika maabara hii inaweza kufanyika kwa kutumia funnel ya kujitenga. Mafuta ya petroli au mboga huunda safu ya juu, nyepesi.Kama matokeo ya kutulia, umande huanguka kutoka kwa ukungu, soti hutoka kwenye moshi, na cream hukaa ndani ya maziwa. Kutenganishwa kwa mchanganyiko wa maji na mafuta ya mboga kwa kutulia |
| Mchanganyiko wa mchanga na chumvi ya meza katika maji | Uchujaji Ni nini msingi wa mgawanyiko wa mchanganyiko wa heterogeneous kwa kutumia filtration Juu ya umumunyifu tofauti wa vitu katika maji na kwa ukubwa tofauti wa chembe? Kupitia Chembe tu za dutu zinazofanana nao hupita kupitia pores ya chujio, wakati chembe kubwa zaidi huhifadhiwa kwenye chujio. Hivi ndivyo unavyoweza kutenganisha mchanganyiko wa chumvi ya meza na mchanga wa mto.Dutu anuwai za porous zinaweza kutumika kama vichungi: pamba ya pamba, makaa ya mawe, udongo uliooka, glasi iliyoshinikizwa na wengine. Njia ya kuchuja ni msingi wa uendeshaji wa vifaa vya nyumbani, kama vile visafishaji vya utupu. Inatumiwa na madaktari wa upasuaji - bandeji za chachi; drillers na wafanyakazi wa lifti - masks ya kupumua. Kutumia kichujio cha chai kuchuja majani ya chai, Ostap Bender, shujaa wa kazi ya Ilf na Petrov, aliweza kuchukua moja ya viti kutoka kwa Ellochka the Ogress ("Viti Kumi na Mbili"). Kutenganishwa kwa mchanganyiko wa wanga na maji kwa filtration |
| Mchanganyiko wa chuma na unga wa sulfuri | Hatua kwa sumaku au maji Poda ya chuma ilivutiwa na sumaku, lakini poda ya sulfuri haikuvutia.. Poda ya salfa isiyo na unyevu ilielea juu ya uso wa maji, na unga wa chuma wenye unyevunyevu ukatua chini.. Kutenganisha mchanganyiko wa sulfuri na chuma kwa kutumia sumaku na maji |
| Suluhisho la chumvi katika maji ni mchanganyiko wa homogeneous | Uvukizi au fuwele Maji huvukiza, na kuacha fuwele za chumvi kwenye kikombe cha porcelaini. Wakati maji yanavukizwa kutoka kwa maziwa ya Elton na Baskunchak, chumvi ya meza hupatikana. Njia hii ya kujitenga inategemea tofauti katika pointi za kuchemsha za kutengenezea na solute Ikiwa dutu, kwa mfano sukari, hutengana wakati inapokanzwa, basi maji hayana uvukizi kabisa - suluhisho huvukiza, na kisha fuwele za sukari hutolewa kutoka. ufumbuzi uliojaa Wakati mwingine ni muhimu kuondoa uchafu kutoka kwa vimumunyisho na kuchemsha kwa joto la chini, kwa mfano maji kutoka kwa chumvi. Katika kesi hii, mvuke wa dutu hii lazima ikusanywe na kisha kufupishwa wakati wa baridi. Njia hii ya kutenganisha mchanganyiko wa homogeneous inaitwa kunereka, au kunereka. Katika vifaa maalum - distillers, maji yaliyotengenezwa hupatikana, ambayo hutumiwa kwa mahitaji ya pharmacology, maabara, na mifumo ya baridi ya gari. Nyumbani, unaweza kutengeneza distiller kama hii: Ikiwa unatenganisha mchanganyiko wa pombe na maji, basi pombe yenye kiwango cha kuchemsha = 78 ° C itatolewa kwanza (imekusanywa kwenye tube ya kupokea), na maji yatabaki kwenye tube ya mtihani. Kunereka hutumiwa kuzalisha petroli, mafuta ya taa, na mafuta ya gesi kutoka kwa mafuta. Mgawanyiko wa mchanganyiko wa homogeneous |
Njia maalum ya kutenganisha vipengele, kulingana na kunyonya kwao tofauti na dutu fulani, ni kromatografia.
Unaweza kujaribu jaribio lifuatalo nyumbani. Tundika kipande cha karatasi ya kichungi juu ya chombo cha wino nyekundu, ukichovya tu mwisho wa ukanda ndani yake. Suluhisho huingizwa na karatasi na huinuka kando yake. Lakini mpaka wa kupanda kwa rangi uko nyuma ya mpaka wa kupanda kwa maji. Hivi ndivyo vitu viwili vinavyotenganishwa: maji na suala la kuchorea kwenye wino.
Kwa kutumia kromatografia, mtaalamu wa mimea wa Kirusi M. S. Tsvet alikuwa wa kwanza kutenga klorofili kutoka sehemu za kijani za mimea. Katika sekta na maabara, wanga, makaa ya mawe, chokaa, na oksidi ya alumini hutumiwa badala ya karatasi ya chujio kwa chromatography. Je, vitu vilivyo na kiwango sawa cha utakaso vinahitajika kila wakati?
Kwa madhumuni tofauti, vitu vyenye viwango tofauti vya utakaso vinahitajika. Maji ya kupikia yaachwe yasimame vya kutosha ili kuondoa uchafu na klorini inayotumika kuua viini. Maji ya kunywa lazima kwanza yachemshwe. Na katika maabara ya kemikali kwa ajili ya kuandaa ufumbuzi na kufanya majaribio, katika dawa, maji yaliyotengenezwa yanahitajika, yaliyotakaswa iwezekanavyo kutoka kwa vitu vilivyoharibiwa ndani yake. Dutu safi haswa, yaliyomo kwenye uchafu ambayo hayazidi milioni moja ya asilimia, hutumiwa katika vifaa vya elektroniki, semiconductor, teknolojia ya nyuklia na tasnia zingine za usahihi..
Soma shairi la L. Martynov "Maji yaliyotiwa maji":
Maji
Imependelewa
Kumimina!
Yeye
Imeng'aa
Safi sana
Haijalishi nini cha kulewa,
Hakuna kuosha.
Na hii haikuwa bila sababu.
Alikosa
Willows, tala
Na uchungu wa mizabibu inayochanua maua,
Hakuwa na mwani wa kutosha
Na samaki, mafuta kutoka kwa dragonflies.
Alikosa kuwa wavy
Alikosa kutiririka kila mahali.
Hakuwa na maisha ya kutosha
Safi -
Maji yaliyosafishwa!
Je! unajua kuna njia gani za kutenganisha mchanganyiko? Usiwe mwepesi wa kutoa jibu hasi. Unatumia nyingi katika shughuli zako za kila siku.
Dutu safi: ni nini?
Atomi, molekuli, dutu na mchanganyiko ni dhana za kimsingi za kemikali. Je, wanamaanisha nini? Kuna vipengele 118 vya kemikali kwenye jedwali la D.I. Hizi ni aina tofauti za chembe za msingi - atomi. Wanatofautiana kutoka kwa kila mmoja kwa wingi.
Kwa kuunganishwa na kila mmoja, atomi huunda molekuli, au dutu. Mwisho, kuunganisha na kila mmoja, huunda mchanganyiko. Dutu safi zina muundo na mali mara kwa mara. Hizi ni miundo ya homogeneous. Lakini zinaweza kugawanywa katika vipengele kupitia athari za kemikali.
Wanasayansi wanadai kwamba vitu safi kivitendo haipo katika asili. Kuna kiasi kidogo cha uchafu katika kila mmoja wao. Hii hutokea kwa sababu dutu nyingi ni tofauti katika shughuli. Hata metali zilizowekwa ndani ya maji huyeyuka ndani yake kwa kiwango cha ioni.
Utungaji wa vitu safi ni daima. Haiwezekani kuibadilisha. Kwa hiyo, ikiwa unaongeza kiasi cha kaboni au oksijeni katika molekuli ya kaboni dioksidi, itakuwa dutu tofauti kabisa. Na katika mchanganyiko unaweza kuongeza au kupunguza idadi ya vipengele. Hii itabadilisha muundo wake, lakini sio ukweli wa uwepo wake.
Mchanganyiko ni nini
Mchanganyiko wa vitu kadhaa huitwa mchanganyiko. Wanaweza kuwa wa aina mbili. Ikiwa vipengele vya mtu binafsi katika mchanganyiko haviwezi kutofautishwa, inaitwa sare, au homogeneous. Kuna jina lingine ambalo hutumiwa mara nyingi katika maisha ya kila siku - suluhisho. Vipengele vya mchanganyiko huo haviwezi kutenganishwa na mbinu za kimwili. Kwa mfano, haiwezekani kutoa fuwele za mitambo ambazo hupasuka ndani yake kutoka kwa suluhisho la salini. Sio tu ufumbuzi wa kioevu hupatikana katika asili. Kwa hivyo, hewa ni mchanganyiko wa gesi ya homogeneous, na aloi ya chuma ni imara.
Katika mchanganyiko wa inhomogeneous au heterogeneous, chembe za mtu binafsi zinaonekana kwa jicho la uchi. Wanatofautiana kutoka kwa kila mmoja katika muundo na mali. Hii ina maana kwamba wanaweza kutengwa kutoka kwa kila mmoja rena mechanically. Cinderella, ambaye alilazimishwa na mama yake wa kambo mwovu kutenganisha maharagwe kutoka kwa mbaazi, alikabiliana na kazi hii kikamilifu.
Kemia: njia za kutenganisha mchanganyiko
Kuna idadi kubwa ya mchanganyiko unaopatikana katika maisha ya kila siku na asili. Jinsi ya kuchagua njia sahihi ya kuwatenganisha? Inapaswa kutegemea mali ya kimwili ya vipengele vya mtu binafsi. Ikiwa vitu vina viwango tofauti vya kuchemsha, basi uvukizi unaofuatiwa na fuwele, pamoja na kunereka, utakuwa na ufanisi. Njia hizo hutumiwa kutenganisha ufumbuzi wa homogeneous. Ili kutenganisha mchanganyiko tofauti, tofauti katika mali nyingine za vipengele vyao hutumiwa: wiani, unyevu, umumunyifu, ukubwa, sumaku, nk.
Njia za kimwili za kutenganisha mchanganyiko
Wakati wa kutenganisha vipengele vya mchanganyiko, utungaji wa vitu wenyewe haubadilika. Kwa hiyo, mbinu za kutenganisha mchanganyiko haziwezi kuitwa mchakato wa kemikali. Kwa hivyo, kwa kutulia, kuchuja na kufichua sumaku, vipengele vya mtu binafsi vinaweza kutengwa kwa njia ya mitambo. Katika maabara, vyombo mbalimbali hutumiwa: kutenganisha funnel, karatasi ya chujio, vipande vya magnetic. Hizi ni njia za kutenganisha mchanganyiko tofauti.
Uchunguzi
Njia hii labda ni rahisi zaidi. Kila mama wa nyumbani anaifahamu. Inategemea tofauti katika ukubwa wa vipengele vilivyo imara vya mchanganyiko. Kupepeta hutumiwa katika maisha ya kila siku kutenganisha unga kutoka kwa uchafu, mabuu ya wadudu na uchafuzi mbalimbali. Katika uzalishaji wa kilimo, nafaka za nafaka husafishwa kwa uchafu wa kigeni kwa njia hii. Wafanyakazi wa ujenzi huchuja mchanganyiko wa mchanga na changarawe.
Utetezi
Njia hii ya kutenganisha mchanganyiko hutumiwa kwa vipengele vilivyo na wiani tofauti. Ikiwa mchanga huingia ndani ya maji, suluhisho linalosababishwa lazima lichanganyike vizuri na kushoto kwa muda. Vile vile vinaweza kufanywa kwa mchanganyiko wa maji na mafuta ya mboga au mafuta ya petroli. Mchanga utatua chini. Lakini mafuta, kinyume chake, yatakusanya kutoka juu. Njia hii inazingatiwa katika maisha ya kila siku na asili. Kwa mfano, soti hutua kutoka kwa moshi, na umande wa mtu binafsi huanguka kutoka kwa ukungu. Na ukiacha maziwa ya nyumbani mara moja, unaweza kukusanya cream asubuhi.
Uchujaji
Wapenzi wa chai iliyotengenezwa hutumia njia hii kila siku. Tunazungumzia kuhusu filtration - njia ya kutenganisha mchanganyiko kulingana na umumunyifu tofauti wa vipengele. Hebu fikiria kwamba filings za chuma na chumvi ziliingia ndani ya maji. Chembe kubwa zisizoyeyuka zitabaki kwenye kichujio. Na chumvi iliyoyeyuka itapita ndani yake. Kanuni ya njia hii ni msingi wa uendeshaji wa wasafishaji wa utupu, hatua ya masks ya kupumua na bandeji za chachi.
Hatua kwa sumaku
Pendekeza njia ya kutenganisha michanganyiko ya poda ya salfa na chuma. Kwa kawaida, hii ni hatua ya sumaku. Je, metali zote zina uwezo wa hili? Hapana kabisa. Kulingana na kiwango cha unyeti, vikundi vitatu vya dutu vinajulikana. Kwa mfano, dhahabu, shaba na zinki hazitashikamana na sumaku. Wao ni wa kundi la vifaa vya diamagnetic. Magnesiamu, platinamu na alumini zina mtazamo dhaifu. Lakini ikiwa mchanganyiko una ferromagnets, basi njia hii itakuwa yenye ufanisi zaidi. Hizi ni pamoja na, kwa mfano, chuma, cobalt, nickel, terbium, holmium, thulium.
Uvukizi
Ni njia gani ya kutenganisha mchanganyiko inafaa kwa suluhisho la homogeneous yenye maji? Huu ni uvukizi. Ikiwa una maji ya chumvi tu, lakini unahitaji maji safi, usikasirike mara moja. Unahitaji joto mchanganyiko kwa kiwango cha kuchemsha. Matokeo yake, maji yatatoka. Na fuwele za dutu iliyoyeyushwa zitaonekana chini ya sahani. Kukusanya maji, ni lazima kufupishwa - kuhamishwa kutoka hali ya gesi hadi kioevu. Kwa kufanya hivyo, mvuke hupozwa, kugusa uso na joto la chini, na mtiririko ndani ya chombo kilichoandaliwa.
Uwekaji fuwele
Katika sayansi, neno hili linazingatiwa kwa maana pana. Hii sio tu njia ya kupata vitu safi. Fuwele katika asili ni pamoja na barafu, madini, mifupa na enamel ya jino.
Ukuaji wao hutokea chini ya hali sawa. Fuwele huunda kama matokeo ya vimiminika vya kupoeza au kueneza kwa mvuke, na kisha hali ya joto haipaswi kubadilika tena. Kwa hivyo, baadhi ya masharti ya kuzuia hufikiwa kwanza. Matokeo yake, kituo cha crystallization kinaonekana, karibu na ambayo atomi za kioevu, kuyeyuka, gesi au kioo hukusanyika.
kunereka
Hakika umesikia juu ya maji, ambayo huitwa distilled. Kioevu hiki kilichosafishwa ni muhimu kwa utengenezaji wa dawa, utafiti wa maabara na mifumo ya kupoeza. Na wanaipata katika vifaa maalum. Wanaitwa distillers.
Kunereka ni njia ya kutenganisha michanganyiko ya vitu vyenye viwango tofauti vya kuchemsha. Neno hilo lililotafsiriwa kutoka Kilatini linamaanisha “kudondosha chini.” Kutumia njia hii, kwa mfano, unaweza kutenganisha pombe na maji kutoka kwa suluhisho. Dutu ya kwanza itaanza kuchemsha kwa joto la +78 o C. Mvuke wa pombe utaunganishwa baadaye. Maji yatabaki katika fomu ya kioevu.
Kwa njia sawa, bidhaa zilizosafishwa zinapatikana kutoka kwa mafuta: petroli, mafuta ya taa, mafuta ya gesi. Utaratibu huu sio mmenyuko wa kemikali. Mafuta imegawanywa katika sehemu tofauti, ambayo kila moja ina kiwango chake cha kuchemsha. Hii hutokea katika hatua kadhaa. Kwanza, mgawanyiko wa msingi wa mafuta unafanywa. Inatakaswa kutoka kwa gesi inayohusiana, uchafu wa mitambo na mvuke wa maji. Katika hatua inayofuata, bidhaa inayotokana huwekwa kwenye nguzo za kunereka na huanza kuwashwa. Hii ni kunereka kwa mafuta ya anga. Kwa joto chini ya digrii 62, gesi iliyobaki inayohusishwa huvukiza. Kwa kupokanzwa mchanganyiko hadi digrii 180, sehemu za petroli hupatikana, hadi 240 - mafuta ya taa, hadi 350 - mafuta ya dizeli. Mabaki kutoka kwa usafishaji wa mafuta ya joto ni mafuta ya mafuta, ambayo hutumiwa kama lubricant.
Chromatografia
Njia hii iliitwa jina la mwanasayansi ambaye alitumia kwanza. Jina lake lilikuwa Mikhail Semenovich Tsvet. Hapo awali, njia hiyo ilitumiwa kutenganisha rangi ya mimea. Na chromatography inatafsiriwa kutoka kwa Kigiriki kama "Ninaandika kwa rangi." Ingiza karatasi ya chujio kwenye mchanganyiko wa maji na wino. Ya kwanza itaanza kufyonzwa mara moja. Hii ni kutokana na viwango tofauti vya sifa za adsorbing. Hii pia inazingatia utengamano na kiwango cha umumunyifu.
Adsorption
Dutu zingine zina uwezo wa kuvutia molekuli za aina zingine. Kwa mfano, tunachukua kaboni iliyoamilishwa wakati wa sumu ili kuondokana na sumu. Utaratibu huu unahitaji kiolesura ambacho kiko kati ya awamu hizo mbili.
Njia hii hutumiwa katika tasnia ya kemikali kwa kutenganisha benzini kutoka kwa mchanganyiko wa gesi, kusafisha bidhaa za kioevu za kusafisha mafuta, na kuzitakasa kutoka kwa uchafu.
Kwa hiyo, katika makala yetu tuliangalia njia kuu za kutenganisha mchanganyiko. Watu huzitumia nyumbani na kwa kiwango cha viwanda. Uchaguzi wa njia inategemea aina ya mchanganyiko. Jambo muhimu ni mali maalum ya kimwili ya vipengele vyake. Ili kutenganisha suluhisho ambazo sehemu za kibinafsi hazionekani, njia za uvukizi, fuwele, chromatography na kunereka hutumiwa. Ikiwa vipengele vya mtu binafsi vinaweza kutambuliwa, mchanganyiko huo huitwa tofauti. Ili kuwatenganisha, njia za kutatua, kuchuja na hatua ya magnetic hutumiwa.
Katika makala yetu tutaangalia ni vitu gani safi na mchanganyiko, na njia za kutenganisha mchanganyiko. Kila mmoja wetu anazitumia katika maisha ya kila siku. Je, vitu safi hata hupatikana katika asili? Na jinsi ya kutofautisha kutoka kwa mchanganyiko?
Dutu safi na mchanganyiko: njia za kutenganisha mchanganyiko
Dutu ambazo zina aina fulani tu za chembe huitwa safi. Wanasayansi wanaamini kuwa kwa kweli haipo katika maumbile, kwani zote, ingawa kwa idadi ndogo, zina uchafu. Dutu zote pia huyeyuka katika maji. Hata kama, kwa mfano, pete ya fedha imeingizwa kwenye kioevu hiki, ions za chuma hiki zitaingia kwenye suluhisho.
Ishara ya vitu safi ni uthabiti wa muundo na mali ya mwili. Wakati wa malezi yao, kiasi cha nishati hubadilika. Aidha, inaweza kuongezeka na kupungua. Dutu safi inaweza tu kugawanywa katika vipengele vyake binafsi kwa kutumia mmenyuko wa kemikali. Kwa mfano, maji yaliyochemshwa pekee yana kiwango cha kuchemsha na cha kufungia cha kawaida cha dutu hii, na haina ladha na harufu. Na oksijeni yake na hidrojeni zinaweza tu kuharibiwa na electrolysis.
Je, aggregates zao hutofautianaje na vitu safi? Kemia itatusaidia kujibu swali hili. Njia za kutenganisha mchanganyiko ni za kimwili, kwani haziongoi mabadiliko katika muundo wa kemikali wa vitu. Tofauti na vitu safi, mchanganyiko una muundo na mali tofauti, na zinaweza kutengwa na njia za mwili.
Mchanganyiko ni nini
Mchanganyiko ni mkusanyiko wa vitu vya mtu binafsi. Mfano wa hii ni maji ya bahari. Tofauti na distilled, ina ladha chungu au chumvi, kuchemsha kwa joto la juu, na kuganda kwa joto la chini. Mbinu za kutenganisha mchanganyiko wa dutu ni za kimwili. Kwa hivyo, chumvi safi inaweza kupatikana kutoka kwa maji ya bahari kwa uvukizi na fuwele inayofuata.
Aina za mchanganyiko
Ikiwa unaongeza sukari kwa maji, baada ya muda chembe zake zitayeyuka na hazionekani. Matokeo yake, hawataweza kutofautisha kwa jicho la uchi. Mchanganyiko kama huo huitwa homogeneous au homogeneous. Mifano yao pia ni hewa, petroli, mchuzi, manukato, maji ya tamu na chumvi, aloi ya shaba na alumini. Kama unaweza kuona, wanaweza kuwa katika majimbo tofauti ya mkusanyiko, lakini vinywaji ni kawaida. Pia huitwa suluhisho.
Katika mchanganyiko wa inhomogeneous au heterogeneous, chembe za dutu za kibinafsi zinaweza kutofautishwa. Filings za chuma na kuni, mchanga na chumvi ya meza ni mifano ya kawaida. Mchanganyiko wa heterogeneous pia huitwa kusimamishwa. Miongoni mwao, kusimamishwa na emulsions wanajulikana. Ya kwanza ina kioevu na imara. Kwa hivyo, emulsion ni mchanganyiko wa maji na mchanga. Emulsion ni mchanganyiko wa vimiminika viwili vyenye msongamano tofauti.
Kuna mchanganyiko tofauti na majina maalum. Kwa hiyo, mfano wa povu ni povu ya polystyrene, na erosoli ni pamoja na ukungu, moshi, deodorants, fresheners hewa, na mawakala antistatic.
Njia za kutenganisha mchanganyiko
Kwa kweli, mchanganyiko mwingi una mali muhimu zaidi kuliko vitu vya mtu binafsi vilivyojumuishwa katika muundo wao. Lakini hata katika maisha ya kila siku, hali hutokea wakati wanahitaji kutengwa. Na katika tasnia, uzalishaji wote unategemea mchakato huu. Kwa mfano, kama matokeo ya kusafisha mafuta, petroli, mafuta ya gesi, mafuta ya taa, mafuta ya mafuta, dizeli na mafuta ya injini, mafuta ya roketi, asetilini na benzene hupatikana. Kukubaliana, ni faida zaidi kutumia bidhaa hizi kuliko kuchoma mafuta bila akili.
Sasa hebu tuone ikiwa kuna kitu kama njia za kemikali za kutenganisha mchanganyiko. Wacha tuseme tunahitaji kupata vitu safi kutoka kwa suluhisho la maji ya chumvi. Ili kufanya hivyo, mchanganyiko lazima uwe moto. Matokeo yake, maji yatageuka kuwa mvuke na chumvi itawaka. Lakini katika kesi hii hakutakuwa na mabadiliko ya vitu vingine kuwa vingine. Hii ina maana kwamba msingi wa mchakato huu ni matukio ya kimwili.
Njia za kutenganisha mchanganyiko hutegemea hali ya mkusanyiko, umumunyifu, tofauti katika kiwango cha kuchemsha, wiani na muundo wa vipengele vyake. Hebu tuangalie kila mmoja wao kwa undani zaidi kwa kutumia mifano maalum.
Uchujaji
Njia hii ya kujitenga inafaa kwa mchanganyiko ambao una kioevu na ngumu isiyoweza kuepukika. Kwa mfano, maji na mchanga wa mto. Mchanganyiko huu lazima upitishwe kupitia chujio. Matokeo yake, maji safi yatapita kwa uhuru, lakini mchanga utabaki.
Utetezi
Njia zingine za kutenganisha mchanganyiko hutegemea mvuto. Kwa njia hii, kusimamishwa na emulsions inaweza kutengwa. Ikiwa mafuta ya mboga huingia ndani ya maji, mchanganyiko lazima kwanza utikiswa. Kisha uiache kwa muda. Matokeo yake, maji yataisha chini ya chombo, na mafuta yataifunika kwa namna ya filamu.
Katika hali ya maabara, hutumiwa kwa ajili ya kutatua Kama matokeo ya uendeshaji wake, kioevu cha denser hutolewa ndani ya chombo, na kioevu nyepesi kinabakia.
Makazi ni sifa ya kasi ya chini ya mchakato. Inachukua muda fulani kwa mvua kuunda. Katika hali ya viwanda, njia hii inafanywa katika miundo maalum inayoitwa mizinga ya kutulia.
Hatua kwa sumaku
Ikiwa mchanganyiko una chuma, inaweza kutengwa kwa kutumia sumaku. Kwa mfano, kutenganisha chuma na Lakini je, metali zote zina mali kama hizo? Hapana kabisa. Mchanganyiko tu ulio na ferromagnets unafaa kwa njia hii. Mbali na chuma, hizi ni pamoja na nikeli, cobalt, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, na erbium.
kunereka
Jina hili lililotafsiriwa kutoka Kilatini linamaanisha "kushuka chini". Kunereka ni njia ya kutenganisha mchanganyiko kulingana na tofauti za vitu vinavyochemka. Kwa hivyo, hata nyumbani, unaweza kutenganisha pombe na maji. Dutu ya kwanza huanza kuyeyuka tayari kwa joto la nyuzi 78 Celsius. Kugusa uso wa baridi, mvuke wa pombe hupungua, na kugeuka kuwa hali ya kioevu.
Katika tasnia, bidhaa za petroli, vitu vya kunukia, na metali safi hupatikana kwa njia hii.
Uvukizi na fuwele
Njia hizi za kutenganisha mchanganyiko zinafaa kwa ufumbuzi wa kioevu. Dutu zinazounda hutofautiana katika kiwango chao cha kuchemsha. Kwa njia hii, fuwele za chumvi au sukari zinaweza kupatikana kutoka kwa maji ambayo hupasuka. Kwa kufanya hivyo, ufumbuzi huwashwa na hutolewa kwa hali iliyojaa. Katika kesi hii, fuwele huwekwa. Ikiwa ni muhimu kupata maji safi, basi suluhisho huletwa kwa chemsha, ikifuatiwa na condensation ya mvuke kwenye uso wa baridi.
Njia za kutenganisha mchanganyiko wa gesi
Mchanganyiko wa gesi hutenganishwa na njia za maabara na viwanda, kwani mchakato huu unahitaji vifaa maalum. Malighafi ya asili ya asili ni hewa, tanuri ya coke, jenereta, inayohusishwa na gesi asilia, ambayo ni mchanganyiko wa hidrokaboni.
Njia za kimwili za kutenganisha mchanganyiko katika hali ya gesi ni kama ifuatavyo.
- Condensation ni mchakato wa baridi ya taratibu ya mchanganyiko, wakati ambapo condensation ya vipengele vyake hutokea. Katika kesi hiyo, kwanza kabisa, vitu vya juu vya kuchemsha, ambavyo hukusanywa katika watenganishaji, hupita kwenye hali ya kioevu. Kwa njia hii, hidrojeni hupatikana kutoka na amonia pia hutenganishwa na sehemu isiyosababishwa ya mchanganyiko.
- Sorbing ni ufyonzaji wa baadhi ya dutu na wengine. Utaratibu huu una vipengele vya kinyume, kati ya ambayo usawa huanzishwa wakati wa majibu. Masharti tofauti yanahitajika kwa michakato ya mbele na ya nyuma. Katika kesi ya kwanza, ni mchanganyiko wa shinikizo la juu na joto la chini. Utaratibu huu unaitwa sorption. Vinginevyo, hali ya kinyume hutumiwa: shinikizo la chini kwa joto la juu.
- Utenganishaji wa utando ni njia inayotumia sifa ya sehemu zinazoweza kupenyeza nusu ili kuruhusu kwa kuchagua molekuli za vitu mbalimbali kupita.
- Refluxation ni mchakato wa condensation ya sehemu ya juu ya kuchemsha ya mchanganyiko kama matokeo ya baridi yao. Katika kesi hiyo, joto la mpito kwa hali ya kioevu ya vipengele vya mtu binafsi inapaswa kutofautiana kwa kiasi kikubwa.
Chromatografia
Jina la njia hii linaweza kutafsiriwa kama "Ninaandika kwa rangi." Fikiria kuongeza wino kwa maji. Ikiwa unapunguza mwisho wa karatasi ya chujio kwenye mchanganyiko huu, itaanza kufyonzwa. Katika kesi hiyo, maji yatafyonzwa kwa kasi zaidi kuliko wino, ambayo ni kutokana na digrii tofauti za sorption ya vitu hivi. Chromatografia sio tu njia ya kutenganisha michanganyiko, lakini pia njia ya kusoma mali kama vile utengamano na umumunyifu.
Kwa hivyo, tulifahamiana na dhana kama "vitu safi" na "mchanganyiko". Ya kwanza ni vipengele au misombo inayojumuisha tu chembe za aina fulani. Mifano ya haya ni chumvi, sukari, maji yaliyotengenezwa. Mchanganyiko ni mkusanyiko wa vitu vya mtu binafsi. Njia kadhaa hutumiwa kuwatenganisha. Njia ya kujitenga kwao inategemea mali ya kimwili ya vipengele vyake. Ya kuu ni pamoja na kutulia, uvukizi, fuwele, filtration, kunereka, hatua ya magnetic na chromatography.