การสื่อสารของสารบริสุทธิ์และสารผสม สารบริสุทธิ์และสารผสม

ในวิชาเคมี มีแนวคิดเกี่ยวกับสารบริสุทธิ์และสารผสม บริสุทธิ์มีโมเลกุลของสารเพียงชนิดเดียว ในธรรมชาติ สารผสมที่ประกอบด้วยสารต่างๆ มีฤทธิ์เหนือกว่า

แนวคิด

สารทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท - บริสุทธิ์และผสม สารบริสุทธิ์ ได้แก่ ธาตุและสารประกอบที่ประกอบด้วยอะตอม โมเลกุล หรือไอออนที่เหมือนกัน เหล่านี้เป็นสารที่มีองค์ประกอบคงที่ซึ่งคงคุณสมบัติคงที่
ตัวอย่างของสารบริสุทธิ์ได้แก่:

• โลหะและก๊าซมีตระกูลที่ประกอบด้วยอะตอม
• น้ำประกอบด้วยโมเลกุลของน้ำ
• เกลือแกงประกอบด้วยโซเดียมไอออนบวกและแอนไอออนของคลอรีน

ข้าว. 1.สารบริสุทธิ์

หากคุณเติมน้ำตาลลงในน้ำ สารนั้นจะเลิกเป็นสารบริสุทธิ์และเกิดส่วนผสมขึ้น สารผสมประกอบด้วยสารบริสุทธิ์หลายชนิดที่มีโครงสร้างต่างกัน เรียกว่าส่วนประกอบ ของผสมสามารถมีสถานะการรวมกลุ่มใดๆ ก็ได้ ตัวอย่างเช่น อากาศเป็นส่วนผสมของก๊าซต่างๆ (ออกซิเจน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน) น้ำมันเบนซินเป็นส่วนผสมของสารอินทรีย์ ทองเหลืองเป็นส่วนผสมของสังกะสีและทองแดง

ข้าว. 2. ส่วนผสม

สารแต่ละชนิดยังคงคุณสมบัติไว้ ดังนั้นน้ำที่มีเกลือจึงมีรสเค็ม และแม่เหล็กจะดึงดูดโลหะผสมกับเหล็ก อย่างไรก็ตามคุณสมบัติของส่วนผสมอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับองค์ประกอบเชิงปริมาณและคุณภาพของส่วนประกอบ ตัวอย่างเช่น น้ำกลั่นที่ผ่านการทำให้บริสุทธิ์สูงสุด ขึ้นอยู่กับสารที่เติมเข้าไป สามารถรับรสหวาน เปรี้ยว เค็ม หรือเปรี้ยว-เค็ม ยิ่งไปกว่านั้น ยิ่งความเข้มข้นของสารบางชนิดสูงเท่าไร รสชาติบางอย่างก็จะยิ่งเด่นชัดมากขึ้นเท่านั้น

โครงสร้างของสารผสมอาจเป็นเนื้อเดียวกันหรือรวมสารในสถานะการรวมกลุ่มที่แตกต่างกัน ตามนี้พวกเขาแยกแยะ:

• เป็นเนื้อเดียวกันหรือเป็นเนื้อเดียวกัน - ไม่สามารถตรวจจับอนุภาคได้หากไม่มีการวิเคราะห์ทางเคมี ตัวบ่งชี้จะเหมือนกันทุกที่ในตัวอย่าง (โลหะผสม)
• ต่างกันหรือต่างกัน - อนุภาคตรวจจับได้ง่าย ความถี่ของอนุภาคไม่สม่ำเสมอในตำแหน่งต่างๆ ของส่วนผสม (น้ำกับทราย)

สารผสมที่ต่างกัน ได้แก่:

• สารแขวนลอย - ส่วนผสมของสารของแข็งและของเหลว (ถ่านหินและน้ำ)
• อิมัลชัน - ส่วนผสมของของเหลวที่มีความหนาแน่นต่างกัน (น้ำมันและน้ำ)

หากส่วนประกอบหนึ่งมีมวลน้อยกว่าส่วนประกอบอื่นถึงสิบเท่า สิ่งนั้นเรียกว่าสิ่งเจือปน

วิธีการทำความสะอาด

ไม่มีสารบริสุทธิ์อย่างแน่นอน สารบริสุทธิ์ถือเป็นสารที่มีสิ่งเจือปนจำนวนเล็กน้อยซึ่งไม่ส่งผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของสาร เราใช้เพื่อทำให้สารบริสุทธิ์มากที่สุด วิธีการแยกสารผสม:

• การตกตะกอน - การตกตะกอนของสารหนักในของเหลว
• การกรอง - การแยกอนุภาคออกจากของเหลวโดยใช้ตัวกรอง
• การระเหย - ให้ความร้อนแก่สารละลายจนกระทั่งความชื้นระเหย
• การใช้แม่เหล็ก - การเลือกโดยใช้การทำให้เป็นแม่เหล็ก
• การกลั่น - การแยกสารที่มีจุดเดือดต่างกัน
• การดูดซับคือการสะสมของสารหนึ่งบนพื้นผิวของอีกสารหนึ่ง

โลหะสามารถแยกออกจากอโลหะได้โดยใช้การลอยอยู่ในน้ำ นี่เป็นกระบวนการขึ้นอยู่กับความสามารถของสารที่จะเปียก ด้วยวิธีนี้เหล็กจะถูกแยกออกจากกำมะถัน: เหล็กจะเปียกและตกลงไปที่ด้านล่าง แต่กำมะถันจะไม่เปียกและยังคงอยู่บนผิวน้ำ

ข้าว. 3. การลอยอยู่ในน้ำ

เราได้เรียนรู้อะไรบ้าง?

จากบทเรียนเคมีชั้นประถมศึกษาปีที่ 8 เราได้เรียนรู้เกี่ยวกับแนวคิดเรื่องสารผสมและสารบริสุทธิ์ องค์ประกอบและสารประกอบที่ประกอบด้วยโมเลกุล อะตอม หรือไอออนที่เป็นเนื้อเดียวกัน และยังมีคุณสมบัติคงที่ด้วย เรียกว่าบริสุทธิ์ สารผสมประกอบด้วยสารบริสุทธิ์หลายชนิดที่มีความเข้มข้นและโครงสร้างต่างกัน สารประกอบสามารถผสมได้อย่างสมบูรณ์จนเกิดเป็นสารเนื้อเดียวกัน หรือรวมกันต่างกันก็ได้ ใช้วิธีการต่างๆ เพื่อแยกสารผสม

สารบริสุทธิ์ สารบริสุทธิ์

สารบริสุทธิ์ (สารบริสุทธิ์ในอุดมคติ) เป็นสารธรรมดาหรือซับซ้อนที่มีคุณสมบัติถาวรเชิงซ้อนโดยธรรมชาติเพียงชนิดเดียวที่กำหนดโดยอะตอมและโมเลกุลชุดหนึ่ง คุณสมบัติเหล่านี้รวมถึงข้อกำหนดด้านความบริสุทธิ์ทางเคมี (ไม่มีอะตอมแปลกปลอม) และความสมบูรณ์แบบทางกายภาพ (ไม่มีข้อบกพร่องทางโครงสร้าง) ในบางกรณีสามารถเสริมด้วยข้อกำหนดของความบริสุทธิ์ของไอโซโทปซึ่งทำให้ไม่มีสารบริสุทธิ์ที่มีสิ่งเจือปนของไอโซโทปซึ่งผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวสามารถเปลี่ยนคุณสมบัติที่ต้องการได้ ข้อกำหนดของความสมบูรณ์แบบทางกายภาพสามารถเสริมด้วยข้อกำหนดของความบริสุทธิ์ทางเคมีของคริสตัล ซึ่งแสดงออกมาในกรณีที่ไม่มีเฟสโพลีมอร์ฟิกในสารบริสุทธิ์
แนวคิดเรื่องสารบริสุทธิ์ในอุดมคตินั้นมีลักษณะนามธรรมเช่นเดียวกับอุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์หรือก๊าซในอุดมคติ และเป็นไปไม่ได้เช่นกันที่จะได้สารบริสุทธิ์ในอุดมคติ เหตุผลนี้คือข้อจำกัดของธรรมชาติทางจลน์และอุณหพลศาสตร์ ประการแรกแสดงให้เห็นในความจริงที่ว่าอัตราการทำให้สารบริสุทธิ์จากสิ่งสกปรกเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเข้มข้นและลดลงเมื่อลดลง ดังนั้นยิ่งระดับความบริสุทธิ์ที่จำเป็นในการได้รับสารสูงขึ้นเท่าใด ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานและเวลาก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น กล่าวคือ คุณสามารถลดปริมาณสิ่งเจือปนได้ 10 เท่าจาก 1 ถึง 0.1% (โดยน้ำหนัก) ราคาถูกกว่าและเร็วกว่ามาก 10 เท่า แต่จาก 10 -4 เป็น 10 -5% (โดยน้ำหนัก) การลดลงของเนื้อหาของสิ่งเจือปนอย่างใดอย่างหนึ่งตามลำดับความสำคัญเริ่มต้นที่ 10 -3% (โดยน้ำหนัก) ต้องใช้วิธีการทำให้บริสุทธิ์แบบพิเศษ
การรักษาความบริสุทธิ์ดั้งเดิมนั้นทำได้ยากเนื่องจากข้อจำกัดประการที่สอง เนื่องจากกระบวนการปนเปื้อนของสาร เช่น ความผิดปกติของระบบเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ: เป็นไปไม่ได้ที่จะได้รับสารบริสุทธิ์อย่างแน่นอน
ความบริสุทธิ์ของสารบริสุทธิ์ที่มีอยู่จริงนั้นสัมพันธ์กัน มีการประเมินโดยเนื้อหาของสิ่งเจือปนจากต่างประเทศในสาร จำนวนของพวกเขาอาจค่อนข้างมาก ดังนั้น ในแกลเลียมฟอสไฟด์ที่ค่อนข้างบริสุทธิ์ โดยมีความเข้มข้นของสิ่งเจือปนรวม 10 -5% (โดยมวล) ตรวจพบสิ่งเจือปน 72 รายการโดยการวิเคราะห์สเปกตรัม
สารบริสุทธิ์โดยเฉพาะใช้เพื่อวัตถุประสงค์พิเศษเป็นหลัก - ในการผลิตวัสดุและอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ ในวิทยุและอิเล็กทรอนิกส์ควอนตัม ในกรณีนี้ ข้อกำหนดด้านความบริสุทธิ์มีผลกับทั้งวัสดุหลักและวัสดุเสริมที่ใช้ในกระบวนการผลิต: น้ำ ก๊าซ รีเอเจนต์เคมี วัสดุภาชนะ การทำงานกับผลิตภัณฑ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงซึ่งมีสิ่งสกปรกอยู่ในลำดับ 10 -5% และต่ำกว่านั้นค่อนข้างยาก การผลิตผลิตภัณฑ์ดังกล่าวจำเป็นต้องมีห้องที่มีอุปกรณ์พิเศษซึ่งมีการกรองอากาศอย่างระมัดระวัง ไม่มีวัตถุที่เป็นโลหะเลย และการใช้ภาชนะพลาสติกชนิดพิเศษ การใช้น้ำกลั่น (แม้จะกลั่นสองครั้งหรือสามครั้ง) เป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้โดยเด็ดขาด - สามารถใช้เฉพาะน้ำที่ผ่านการทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติมโดยใช้เครื่องแลกเปลี่ยนไอออนเท่านั้น มีการใช้มาตรการที่เข้มงวดเพื่อขจัดความเป็นไปได้ที่จะเกิดการปนเปื้อนจากคนงาน เพื่อจุดประสงค์นี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีการใช้ชุดคลุมลาฟซาน (ซึ่งไม่ก่อให้เกิดขุย) รองเท้าพิเศษ และถุงมือยาง
การทำเครื่องหมาย
ตามกฎข้อบังคับที่มีอยู่ในรัสเซียคุณสมบัติ "บริสุทธิ์" (P), "บริสุทธิ์สำหรับการวิเคราะห์" (เกรดการวิเคราะห์), "บริสุทธิ์ทางเคมี" (CP) และ "บริสุทธิ์พิเศษ" (OSCH) ได้รับการจัดตั้งขึ้นสำหรับรีเอเจนต์ส่วนหลังคือ บางครั้งก็แบ่งเป็นหลายเกรด รีเอเจนต์ที่มีคุณสมบัติ "บริสุทธิ์" ถูกนำมาใช้ในงานห้องปฏิบัติการที่หลากหลาย ทั้งด้านการศึกษาและอุตสาหกรรม รีเอเจนต์เกรดเชิงวิเคราะห์ตามชื่อที่แนะนำ มีไว้สำหรับงานวิเคราะห์ที่ทำงานด้วยความแม่นยำสูง เนื้อหาของสิ่งเจือปนในการเตรียมเกรดเชิงวิเคราะห์มีค่าต่ำมากจนโดยปกติแล้วจะไม่ทำให้เกิดข้อผิดพลาดที่เห็นได้ชัดเจนในผลการวิเคราะห์ รีเอเจนต์เหล่านี้อาจนำไปใช้ในงานวิจัยได้เป็นอย่างดี สุดท้ายนี้ รีเอเจนต์ที่จัดอยู่ในประเภท "บริสุทธิ์ทางเคมี" มีจุดประสงค์เพื่อการวิจัยทางวิทยาศาสตร์อย่างมีความรับผิดชอบ และยังใช้ในห้องปฏิบัติการวิเคราะห์เพื่อใช้เป็นสารที่ใช้กำหนดไทเทอร์ของสารละลายในการทำงาน คุณสมบัติทั้งสามนี้ครอบคลุมรีเอเจนต์เอนกประสงค์ทั้งหมด
ในทางปฏิบัติต่างประเทศนอกเหนือจากการแสดงความเข้มข้นของสิ่งเจือปนในสารบริสุทธิ์ในเปอร์เซ็นต์อะตอมมิกและเปอร์เซ็นต์โดยมวลแล้วมักใช้หน่วยที่เล็กกว่า: 0/00 - ppm, ppm - ส่วนต่อล้านหรือกรัมต่อตัน; ppb – ส่วนต่อพันล้าน (พันล้าน) หรือ มิลลิกรัมต่อตัน; น้อยมาก ppT – ส่วนต่อล้านล้าน
สารบริสุทธิ์เนื้อหาของสิ่งเจือปนที่ จำกัด ซึ่งอยู่ในระดับตั้งแต่ 10 -6 ถึง 10 -7% (โดยมวล) และผลรวมของสิ่งเจือปนที่เหลือคือ 10 -3 10 -4% (โดยมวล) เป็นของ ประเภทของสารบริสุทธิ์พิเศษ (OSP) มีจุดประสงค์เพื่อวัตถุประสงค์พิเศษเท่านั้น สารที่มีความบริสุทธิ์พิเศษแบ่งออกเป็น 3 ประเภท คลาส A แบ่งออกเป็นคลาสย่อย A1 (ปริมาณสารหลัก 99.9%) และ A2 (สารหลัก 99.99%) ตัวเลขหลังตัวอักษร A แสดงถึงตัวเลขเก้าหลังจุดทศนิยม ตามเนื้อหาของสารหลักจะแยกแยะคลาสย่อย B3, B4, B5 และ B6 ในที่สุดสารบริสุทธิ์พิเศษจะทำให้คลาส C แบ่งออกเป็นคลาสย่อย C7-C10
ความบริสุทธิ์ของสารยังมีลักษณะเฉพาะด้วยปริมาณรวมของสิ่งเจือปนขนาดเล็กจำนวนหนึ่ง นอกจากชื่อของเกรดความบริสุทธิ์พิเศษแล้ว การทำเครื่องหมายของสารที่มีความบริสุทธิ์สูงยังมีตัวเลขสองตัวอีกด้วย อันแรกระบุปริมาณของสิ่งเจือปนที่ จำกัด ส่วนอันที่สองคือตัวบ่งชี้ระดับลบของผลรวมซึ่งแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์โดยมวล ตัวอย่างเช่น สำหรับ SiO2 ที่บริสุทธิ์โดยเฉพาะสิ่งเจือปนสิบประการนั้นได้มาตรฐาน (Al, B, Fe, Ca, Mg, Na, P, Ti, Sn, Pb) และเนื้อหาทั้งหมดไม่เกิน 1.10 -5% สำหรับยาดังกล่าวจะมีการสร้างดัชนี "OSCh-10-5"

พจนานุกรมสารานุกรม. 2009 .

ดูว่า "PURE SUBSTANCE" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร:

องค์ประกอบหรือสารประกอบของสารบริสุทธิ์ สารละลาย โลหะผสม สารผสม ฯลฯ ซึ่งมีคุณลักษณะพิเศษโดยมีปริมาณสิ่งเจือปนต่ำกว่าขีดจำกัดที่กำหนด ขีดจำกัดนี้ถูกกำหนดโดยคุณสมบัติ การผลิต หรือการใช้สาร และวิธี... ... Wikipedia

สารบริสุทธิ์- grynoji medžiaga สถานะ T sritis fizika atitikmenys: engl สารบริสุทธิ์ vok. ไรเนอร์ ซับสตานซ์, รัส สารบริสุทธิ์ n pranc สารบริสุทธิ์ ฉ … Fizikos สิ้นสุด žodynas

สารบริสุทธิ์สูง- ypač gryna medžiaga สถานะ T sritis radioelektronika atitikmenys: engl vok วัสดุที่มีความบริสุทธิ์สูง ไรน์สตอฟ, ม.; ไรน์สซับสตานซ์, f rus. สารบริสุทธิ์พิเศษ n pranc สารเดอเทรสแกรนด์เพียวเต้ ฟ... Radioelektronikos สิ้นสุด žodynas

สารเคมี- 2.6 สารเคมี ได้แก่ ธาตุเคมีหรือสารประกอบเคมีที่มีอยู่ในธรรมชาติหรือได้มาจากการสังเคราะห์ ที่มา: GOST 30333 2007: เอกสารข้อมูลความปลอดภัยสำหรับผลิตภัณฑ์เคมี ข้อกำหนดทั่วไป เอกสารต้นฉบับ... หนังสืออ้างอิงพจนานุกรมเกี่ยวกับเอกสารเชิงบรรทัดฐานและทางเทคนิค

คำนี้มีความหมายอื่น ดู เคมี (ความหมาย) เคมี (จากภาษาอาหรับ کيمياء‎ สันนิษฐานว่ามาจากคำภาษาอียิปต์ km.t (สีดำ) ซึ่งเป็นที่มาของชื่อของอียิปต์ เชอร์โนเซม และตะกั่ว "ดำ" เช่นกัน... ... Wikipedia

ระบบทั่วไป n... Wikipedia

- (Berlinka) สีทั่วไปซึ่งในรูปแบบแห้งจะเป็นมวลที่ไม่ใช่ผลึกสีน้ำเงินเข้มพร้อมเงาโลหะทองแดงสีแดงไม่มีกลิ่นและไม่มีรส กรดอ่อนไม่มีผลใดๆ ด่างกัดกร่อนจะสลายตัวพร้อมกับการปล่อยออกไซด์... พจนานุกรมสารานุกรม F.A. บร็อคเฮาส์ และ ไอ.เอ. เอฟรอน

โคเคน ... วิกิพีเดีย

CRYOCONDUCTORS โลหะที่ความต้านทานลดลงอย่างราบรื่นเมื่อถูกทำให้เย็นลง ไม่มีการกระโดด และถึงค่าต่ำที่อุณหภูมิไครโอเจนิก (ดูอุณหภูมิต่ำ (ดูอุณหภูมิต่ำ)) ลดความต้านทานของไครโอคอนดักเตอร์... ... พจนานุกรมสารานุกรม

ประเภทบทเรียนการเรียนรู้เนื้อหาใหม่

วัตถุประสงค์ของบทเรียน ทางการศึกษา– ศึกษาแนวคิดเรื่อง “สารบริสุทธิ์” และ “สารผสม” สารผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน (เนื้อเดียวกัน) และสารผสมต่างกัน (ต่างกัน) พิจารณาวิธีแยกสารผสม สอนให้นักเรียนแยกสารผสมออกเป็นส่วนประกอบ

พัฒนาการ– พัฒนาทักษะทางปัญญาและความรู้ความเข้าใจของนักเรียน: ระบุคุณสมบัติและคุณสมบัติที่สำคัญ สร้างความสัมพันธ์ระหว่างเหตุและผล จำแนก วิเคราะห์ สรุปผล ทำการทดลอง สังเกต จัดทำข้อสังเกตในรูปแบบของตารางและแผนภาพ

ทางการศึกษา– เพื่อส่งเสริมนักเรียนในการพัฒนาองค์กรความแม่นยำในการทำการทดลองความสามารถในการจัดการช่วยเหลือซึ่งกันและกันเมื่อทำงานเป็นคู่และจิตวิญญาณของการแข่งขันเมื่อทำแบบฝึกหัด

วิธีการสอน. วิธีการจัดกิจกรรมการศึกษาและความรู้ความเข้าใจ– วาจา (การสนทนาแบบฮิวริสติก) ภาพ (ตาราง ภาพวาด การสาธิตการทดลอง) การปฏิบัติจริง (งานห้องปฏิบัติการ แบบฝึกหัด)

วิธีการกระตุ้นความสนใจในการเรียนรู้– เกมการศึกษา การอภิปรายด้านการศึกษา

วิธีการควบคุม– การควบคุมด้วยวาจา การควบคุมการเขียน การควบคุมการทดลอง

อุปกรณ์และรีเอเจนต์บนโต๊ะนักเรียน- แผ่นกระดาษ ช้อนใส่สาร แท่งแก้ว แก้วน้ำ แม่เหล็ก ผงกำมะถัน และผงเหล็ก

บนโต๊ะครู– ช้อน หลอดทดลอง ที่วางหลอดทดลอง ตะเกียงแอลกอฮอล์ แม่เหล็ก น้ำ บีกเกอร์ ขาตั้งพร้อมวงแหวน ขาตั้งมีก้าม กรวย แท่งแก้ว ไส้กรอง ถ้วยกระเบื้อง กรวยแยก หลอดทดลองพร้อมท่อจ่ายแก๊ส หลอดทดลองตัวรับ , “แก้ว” -ตู้เย็น"พร้อมน้ำ, ริบบิ้นกระดาษกรอง (2x10 ซม.), หมึกสีแดง, ขวด, ตะแกรง, เหล็กและผงกำมะถันในอัตราส่วนมวล 7: 4, ทรายแม่น้ำ, เกลือแกง, น้ำมันพืช , สารละลายคอปเปอร์ซัลเฟต, เซโมลินา, บัควีท

ความก้าวหน้าของบทเรียน

ช่วงเวลาขององค์กร

ทำเครื่องหมายผู้ที่ไม่อยู่ อธิบายวัตถุประสงค์ของบทเรียน และแนะนำแผนการสอนให้นักเรียนทราบ

วางแผน

1. สารบริสุทธิ์และสารผสม คุณสมบัติที่โดดเด่น

2. สารผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันและต่างกัน

3. วิธีการแยกสารผสม

เสวนาในหัวข้อ “สารและสมบัติ”

ครู. จำได้ไหมว่าเรียนวิชาเคมีอะไร?.

นักเรียน. สาร คุณสมบัติของสาร การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับสาร ได้แก่ การเปลี่ยนแปลงของสาร

ครู. สารที่เรียกว่าอะไร?

นักเรียน. สสารคือสิ่งที่ร่างกายสร้างขึ้น

ครู. คุณรู้ไหมว่าสสารสามารถเรียบง่ายและซับซ้อนได้ สารใดเรียกว่าเรียบง่ายและสารใดซับซ้อน

นักเรียน. สารเชิงเดี่ยวประกอบด้วยอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีชนิดเดียว สารเชิงซ้อนของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกัน.

ครู. สารมีคุณสมบัติทางกายภาพอะไรบ้าง?

นักเรียน. สถานะทางกายภาพ จุดหลอมเหลวและจุดเดือด การนำไฟฟ้าและความร้อน ความสามารถในการละลายน้ำ ฯลฯ.

คำอธิบายของวัสดุใหม่

สารบริสุทธิ์และสารผสม
คุณสมบัติที่โดดเด่น

ครู. เฉพาะสารบริสุทธิ์เท่านั้นที่มีคุณสมบัติทางกายภาพคงที่ เฉพาะน้ำกลั่นบริสุทธิ์เท่านั้นที่มีอุณหภูมิ t pl = 0 °C, t ต้ม = 100 °C และไม่มีรสชาติ น้ำทะเลจะแข็งตัวที่อุณหภูมิต่ำและเดือดที่อุณหภูมิสูงขึ้น มีรสขมและเค็ม น้ำในทะเลดำกลายเป็นน้ำแข็งที่อุณหภูมิต่ำกว่าและเดือดที่อุณหภูมิสูงกว่าน้ำในทะเลบอลติก ทำไม ความจริงก็คือน้ำทะเลมีสารอื่นๆ เช่น เกลือที่ละลายอยู่ เช่น เป็นส่วนผสมของสารต่างๆ ซึ่งมีองค์ประกอบแตกต่างกันมากแต่คุณสมบัติของสารผสมไม่คงที่ คำจำกัดความของแนวคิด "ส่วนผสม" มีให้ไว้ในศตวรรษที่ 17 นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ Robert Boyle: “ของผสมคือระบบบูรณาการที่ประกอบด้วยส่วนประกอบที่ต่างกัน”

ให้เราพิจารณาคุณสมบัติที่โดดเด่นของส่วนผสมและสารบริสุทธิ์ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ เราจะทำการทดลองต่อไปนี้

ประสบการณ์ 1. ตามคำแนะนำในการทดลอง ศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพที่สำคัญของเหล็กและผงซัลเฟอร์ เตรียมส่วนผสมของผงเหล่านี้ และตรวจสอบว่าสารเหล่านี้ยังคงคุณสมบัติอยู่ในส่วนผสมหรือไม่

พูดคุยกับนักเรียนเกี่ยวกับผลการทดลอง

ครู. อธิบายสถานะการรวมตัวและสีของกำมะถัน

นักเรียน. ซัลเฟอร์เป็นของแข็งสีเหลือง

ครู. สถานะทางกายภาพและสีของเหล็กในรูปผงคืออะไร?

นักเรียน. เหล็กเป็นวัตถุสีเทาแข็ง.

ครู. สารเหล่านี้เกี่ยวข้องอย่างไร: ก) กับแม่เหล็ก; b) ลงน้ำ?

นักเรียน. เหล็กถูกดึงดูดโดยแม่เหล็ก แต่กำมะถันไม่ได้ถูกดึงดูด ผงเหล็กจมน้ำเพราะ... เหล็กหนักกว่าน้ำ และผงกำมะถันลอยอยู่บนผิวน้ำเพราะไม่ได้เปียกน้ำ

ครู. คุณสามารถพูดอะไรเกี่ยวกับอัตราส่วนของเหล็กและกำมะถันในส่วนผสมได้บ้าง?

นักเรียน. อัตราส่วนของเหล็กและซัลเฟอร์ในส่วนผสมอาจแตกต่างกันเช่น ไม่แน่นอน

ครู. คุณสมบัติของเหล็กและซัลเฟอร์ถูกเก็บรักษาไว้ในส่วนผสมหรือไม่?

นักเรียน. ใช่ คุณสมบัติของสารแต่ละชนิดในส่วนผสมจะยังคงอยู่.

ครู. คุณจะแยกส่วนผสมของกำมะถันและเหล็กออกจากกันได้อย่างไร?

นักเรียน. ซึ่งสามารถทำได้โดยวิธีการทางกายภาพ: แม่เหล็กหรือน้ำ

ครู . ประสบการณ์ 2.ตอนนี้ผมจะแสดงปฏิกิริยาระหว่างกำมะถันกับเหล็ก งานของคุณคือสังเกตการทดลองนี้อย่างรอบคอบ และพิจารณาว่าเหล็กและซัลเฟอร์ยังคงรักษาคุณสมบัติของธาตุเหล็ก (II) ซัลไฟด์ที่ได้รับจากปฏิกิริยาหรือไม่ และดูว่าเหล็กและซัลเฟอร์สามารถแยกได้จากวิธีการทางกายภาพหรือไม่

ฉันผสมเหล็กและผงกำมะถันอย่างทั่วถึงในอัตราส่วนมวล 7: 4:

ม.(เฟ ): ม(ส ) = อร (เฟ ): อร (ส ) = 56: 32 = 7: 4,

ฉันใส่ส่วนผสมลงในหลอดทดลอง ให้ความร้อนด้วยเปลวไฟของตะเกียงแอลกอฮอล์ ให้ความร้อนมากในที่เดียว และหยุดให้ความร้อนเมื่อเกิดปฏิกิริยาคายความร้อนอย่างรุนแรง หลังจากที่หลอดทดลองเย็นลงแล้ว ฉันค่อยๆ ห่อมันด้วยผ้าขนหนูเพื่อหักมัน และนำเนื้อหาออก

นักเรียน. ลองดูสารที่เกิดขึ้นอย่างใกล้ชิด – เหล็ก (II) ซัลไฟด์ ผงเหล็กสีเทาและผงกำมะถันสีเหลืองมองเห็นแยกกันหรือไม่?

ครู. ไม่ สารที่ได้จะเป็นสีเทาเข้ม

นักเรียน. จากนั้นฉันก็ทดสอบสารผลลัพธ์ด้วยแม่เหล็ก เหล็กและซัลเฟอร์แยกจากกันได้หรือไม่?.

ครู. ไม่ สารที่ได้จะไม่ถูกทำให้เป็นแม่เหล็ก

นักเรียน. ฉันใส่ธาตุเหล็ก (II) ซัลไฟด์ลงในน้ำ คุณสังเกตอะไร?.

ครู. เหล็ก (II) ซัลไฟด์จมอยู่ในน้ำ

นักเรียน. ซัลเฟอร์และเหล็กจะคงคุณสมบัติไว้หรือไม่เมื่อเป็นส่วนหนึ่งของธาตุเหล็ก (II) ซัลไฟด์

ครู. ไม่ใช่ สารใหม่มีคุณสมบัติแตกต่างจากคุณสมบัติของสารที่นำมาทำปฏิกิริยา

นักเรียน. เป็นไปได้หรือไม่ที่จะแยกเหล็ก (II) ซัลไฟด์ให้เป็นสารอย่างง่ายโดยวิธีทางกายภาพ

ครู. ไม่ได้ ทั้งแม่เหล็กและน้ำไม่สามารถแยกเหล็ก (II) ซัลไฟด์ออกเป็นเหล็กและกำมะถันได้

นักเรียน. มีการเปลี่ยนแปลงพลังงานเมื่อเกิดสารเคมีหรือไม่?

ครู. ใช่ ตัวอย่างเช่น เมื่อเหล็กและซัลเฟอร์ทำปฏิกิริยากัน พลังงานจะถูกปล่อยออกมา

ให้เราป้อนผลการอภิปรายการทดลองลงในตาราง

โต๊ะ

ลักษณะเปรียบเทียบของสารผสมและสารบริสุทธิ์เพื่อเน้นย้ำบทเรียนส่วนนี้ ให้ทำแบบฝึกหัด: กำหนดตำแหน่งในภาพ (ดูหน้า 34)

หมายถึง สารเชิงเดี่ยว สารเชิงซ้อน หรือสารผสม

ครู. สารผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันและต่างกัน

มาดูกันว่าส่วนผสมมีลักษณะแตกต่างกันหรือไม่

ครู. ในสารแขวนลอยจะมองเห็นอนุภาคของสารของแข็งในอิมัลชัน - หยดของเหลวสารผสมดังกล่าวเรียกว่าต่างกัน (ต่างกัน) และในสารละลายส่วนประกอบไม่สามารถแยกแยะได้ แต่เป็นของผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน (เป็นเนื้อเดียวกัน)พิจารณาแผนการจำแนกประเภทสารผสม

(โครงการที่ 1)

โครงการที่ 1

ยกตัวอย่างส่วนผสมแต่ละประเภท: สารแขวนลอย อิมัลชัน และสารละลาย

ครู. วิธีการแยกสารผสม

ในธรรมชาติ สารมีอยู่ในรูปของสารผสม สำหรับการวิจัยในห้องปฏิบัติการ การผลิตทางอุตสาหกรรม และสำหรับความต้องการด้านเภสัชวิทยาและการแพทย์ จำเป็นต้องใช้สารบริสุทธิ์

ในการกรองสารให้บริสุทธิ์ จะมีการใช้วิธีการแยกสารผสมหลายวิธี (โครงการที่ 2)

โครงการที่ 2

วิธีการเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความแตกต่างในคุณสมบัติทางกายภาพของส่วนประกอบของสารผสม พิจารณาวิธีการแยก.

ส่วนผสมที่ต่างกัน

นักเรียน. คุณจะแยกสารแขวนลอยออกจากกันได้อย่างไร - ส่วนผสมของทรายแม่น้ำและน้ำ เช่น ทำความสะอาดน้ำจากทราย

ครู. โดยปักหลักแล้วกรอง ขวา. แยกปกป้องขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของสารที่แตกต่างกัน ทรายที่หนักกว่าจะตกลงไปที่ด้านล่าง คุณยังสามารถแยกอิมัลชันออกได้ โดยแยกน้ำมันหรือน้ำมันพืชออกจากน้ำ ในห้องปฏิบัติการ สามารถทำได้โดยใช้กรวยแยก

ปิโตรเลียมหรือน้ำมันพืชจะอยู่ชั้นบนสุดและสีอ่อนกว่า

- (ครูสาธิตการทดลองที่เกี่ยวข้อง) ผลจากการตกตะกอน น้ำค้างตกลงมาจากหมอก เขม่าจางหายไปจากควัน และครีมก็ตกตะกอนในนม?

นักเรียน. พื้นฐานสำหรับการแยกสารผสมที่ต่างกันโดยใช้คืออะไร

ครู. การกรอง.

ความสามารถในการละลายต่างๆ ของสารในน้ำและขนาดอนุภาคต่างๆ ใช่แล้ว มีเพียงอนุภาคของสารที่เทียบเคียงได้เท่านั้นที่จะผ่านเข้าไปในรูพรุนของตัวกรอง ในขณะที่อนุภาคขนาดใหญ่กว่าจะยังคงอยู่บนตัวกรอง นี่คือวิธีแยกส่วนผสมที่ต่างกันของเกลือแกงและทรายแม่น้ำการแสดงของนักเรียน

ครู. ประสบการณ์

นักเรียน. : เทน้ำลงในส่วนผสมของทรายและเกลือผสมแล้วผ่านสารแขวนลอย (สารแขวนลอย) ผ่านตัวกรอง - สารละลายเกลือในน้ำไหลผ่านตัวกรองและอนุภาคขนาดใหญ่ของทรายที่ไม่ละลายน้ำจะยังคงอยู่ในตัวกรอง

ครู. สารอะไรบ้างที่สามารถใช้เป็นตัวกรองได้?

นักเรียน. วิธีการกรองเป็นพื้นฐานสำหรับการทำงานของเครื่องใช้ในครัวเรือน เช่น เครื่องดูดฝุ่น มันถูกใช้โดยศัลยแพทย์ - ผ้าพันแผลผ้ากอซ; ช่างเจาะและคนงานลิฟต์ - หน้ากากช่วยหายใจ Ostap Bender ฮีโร่ของผลงานของ Ilf และ Petrov ใช้ที่กรองชาเพื่อกรองใบชาจัดการเก้าอี้ตัวหนึ่งจาก Ellochka the Ogress (“ เก้าอี้สิบสอง”)

ครู. และตอนนี้เมื่อคุ้นเคยกับวิธีการแยกส่วนผสมเหล่านี้แล้ว มาช่วยนางเอกของนิทานพื้นบ้านรัสเซียเรื่อง "Vasilisa the Beautiful" กันเถอะ.

นักเรียน. ในนิทานเรื่องนี้ บาบา ยากาสั่งให้วาซิลิซาแยกข้าวไรย์ออกจากไนเจลลา และดอกป๊อปปี้ออกจากพื้นดิน นางเอกของเทพนิยายได้รับการช่วยเหลือจากนกพิราบ ตอนนี้เราสามารถแยกเมล็ดพืชได้โดยการกรองผ่านตะแกรง หากเมล็ดมีขนาดต่างกัน หรือโดยการเขย่าด้วยน้ำ หากอนุภาคมีความหนาแน่นต่างกันหรือมีความสามารถในการเปียกน้ำต่างกัน ยกตัวอย่างส่วนผสมที่ประกอบด้วยธัญพืชขนาดต่างๆ: ส่วนผสมของเซโมลินาและบัควีท(นักเรียนแสดงให้เห็นว่าเซโมลินาที่มีขนาดอนุภาคเล็กกว่าผ่านตะแกรงได้อย่างไรและบัควีทยังคงอยู่)

ครู. แต่วันนี้คุณได้ทำความคุ้นเคยกับส่วนผสมของสารที่มีความสามารถในการเปียกน้ำได้ต่างกันแล้ว ฉันกำลังพูดถึงส่วนผสมอะไร?

นักเรียน. เรากำลังพูดถึงส่วนผสมของเหล็กและผงกำมะถัน เราทำการทดลองในห้องปฏิบัติการด้วยส่วนผสมนี้.

ครู. จำไว้ว่าคุณแยกส่วนผสมดังกล่าวออกอย่างไร

นักเรียน. โดยการตกตะกอนในน้ำและใช้แม่เหล็ก

ครู. คุณสังเกตเห็นอะไรเมื่อแยกส่วนผสมของเหล็กและผงซัลเฟอร์โดยใช้น้ำ

นักเรียน. ผงกำมะถันที่ไม่เปียกลอยอยู่บนผิวน้ำ และผงเหล็กหนักที่เปียกได้ตกลงไปที่ด้านล่าง.

ครู. ส่วนผสมนี้ถูกแยกออกจากกันโดยใช้แม่เหล็กอย่างไร

นักเรียน. ผงเหล็กถูกดึงดูดด้วยแม่เหล็ก แต่ผงกำมะถันไม่ได้ถูกดึงดูด.

ครู. ดังนั้นเราจึงได้ทำความคุ้นเคยกับสามวิธีในการแยกสารผสมที่ต่างกัน: การตกตะกอน การกรอง และการกระทำของแม่เหล็ก ตอนนี้เรามาดูวิธีการแยกกัน ของผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน (สม่ำเสมอ)- โปรดจำไว้ว่าหลังจากแยกทรายด้วยการกรองแล้ว เราได้สารละลายเกลือในน้ำซึ่งเป็นส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน จะแยกเกลือบริสุทธิ์ออกจากสารละลายได้อย่างไร?

นักเรียน. การระเหยหรือการตกผลึก.

ครูสาธิตการทดลอง โดยน้ำจะระเหยออกไป และผลึกเกลือยังคงอยู่ในถ้วยพอร์ซเลน

ครู. เมื่อน้ำระเหยจากทะเลสาบ Elton และ Baskunchak จะได้เกลือแกง วิธีการแยกนี้ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของจุดเดือดของตัวทำละลายและตัวถูกละลาย

หากสารเช่นน้ำตาลสลายตัวเมื่อถูกความร้อนน้ำจะไม่ระเหยไปจนหมด - สารละลายจะระเหยออกไปจากนั้นผลึกน้ำตาลจะตกตะกอนจากสารละลายอิ่มตัว

บางครั้งจำเป็นต้องขจัดสิ่งเจือปนออกจากตัวทำละลายที่มีจุดเดือดต่ำกว่า เช่น เกลือ ออกจากน้ำ ในกรณีนี้ ไอระเหยของสารจะต้องถูกรวบรวมและควบแน่นเมื่อเย็นตัวลง วิธีการแยกส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันนี้เรียกว่า การกลั่นหรือการกลั่น.

ครูสาธิตการกลั่นสารละลายคอปเปอร์ซัลเฟต จากนั้นน้ำจะระเหยออกไป ทีกีบ = 100 °C จากนั้นไอระเหยจะควบแน่นในหลอดทดลองที่รับความเย็นด้วยน้ำในแก้ว

ครู. ในอุปกรณ์พิเศษ - เครื่องกลั่นจะได้รับน้ำกลั่นซึ่งใช้สำหรับความต้องการของเภสัชวิทยาห้องปฏิบัติการและระบบทำความเย็นในรถยนต์

นักเรียนสาธิตภาพวาด "อุปกรณ์" ที่เขาออกแบบสำหรับการกลั่นน้ำ

ครู. หากคุณแยกส่วนผสมของแอลกอฮอล์กับน้ำ แอลกอฮอล์ที่มีจุดเดือด = 78 °C จะถูกกลั่นออกก่อน (เก็บในหลอดทดลองที่รับ) และน้ำจะยังคงอยู่ในหลอดทดลอง การกลั่นใช้ในการผลิตน้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด และน้ำมันแก๊สจากน้ำมัน

วิธีการพิเศษในการแยกส่วนประกอบโดยพิจารณาจากการดูดซึมที่แตกต่างกันของสารบางชนิดคือ โครมาโตกราฟี.

ครูสาธิตประสบการณ์ เขาแขวนแถบกระดาษกรองไว้บนภาชนะที่มีหมึกสีแดง โดยจุ่มเพียงปลายแถบกระดาษลงไป สารละลายจะถูกดูดซับโดยกระดาษและลอยขึ้นมาตามนั้น แต่ขอบเขตการขึ้นสีจะช้ากว่าขอบเขตการขึ้นของน้ำ นี่คือวิธีการแยกสารสองชนิด: น้ำและสารสีในหมึก

ครู. ด้วยการใช้โครมาโตกราฟี นักพฤกษศาสตร์ชาวรัสเซีย M.S. Tsvet เป็นคนแรกที่แยกคลอโรฟิลล์ออกจากส่วนสีเขียวของพืช ในอุตสาหกรรมและห้องปฏิบัติการ แป้ง ถ่านหิน หินปูน และอลูมิเนียมออกไซด์ถูกนำมาใช้แทนกระดาษกรองสำหรับโครมาโตกราฟี จำเป็นต้องใช้สารที่มีระดับการทำให้บริสุทธิ์เท่ากันเสมอหรือไม่

นักเรียน. เพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน จำเป็นต้องใช้สารที่มีระดับการทำให้บริสุทธิ์ต่างกัน น้ำปรุงอาหารควรปล่อยให้ยืนเพียงพอเพื่อขจัดสิ่งเจือปนและคลอรีนที่ใช้ฆ่าเชื้อ ต้องต้มน้ำสำหรับดื่มก่อน และในห้องปฏิบัติการเคมีเพื่อเตรียมสารละลายและทำการทดลองในทางการแพทย์จำเป็นต้องใช้น้ำกลั่นและทำให้บริสุทธิ์จากสารที่ละลายในนั้นให้มากที่สุด สารบริสุทธิ์โดยเฉพาะซึ่งมีปริมาณสารเจือปนไม่เกินหนึ่งล้านเปอร์เซ็นต์นั้นถูกใช้ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ เซมิคอนดักเตอร์ เทคโนโลยีนิวเคลียร์ และอุตสาหกรรมที่มีความแม่นยำอื่นๆ.

ครู. ฟังบทกวีของ L. Martynov เรื่อง "น้ำกลั่น":

น้ำ
ชอบ
เท!
เธอ
ส่องแสง
บริสุทธิ์มาก
ไม่ว่าจะเมาอะไร
ไม่มีการซัก
และนี่ก็ไม่ใช่โดยไม่มีเหตุผล
เธอพลาด
วิลโลว์ ทาลา
และความขมขื่นของเถาวัลย์ที่ออกดอก
เธอมีสาหร่ายทะเลไม่เพียงพอ
และปลาไขมันจากแมลงปอ
เธอพลาดที่จะเป็นลอน
เธอคิดถึงการไหลทุกที่
เธอมีชีวิตไม่เพียงพอ
ทำความสะอาด -
น้ำกลั่น!

เพื่อรวบรวมและตรวจสอบความเชี่ยวชาญของเนื้อหา นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ คำถาม.

1. เมื่อแร่ถูกบดที่โรงงานเหมืองแร่และแปรรูป เศษของเครื่องมือเหล็กจะตกลงไป พวกมันสามารถสกัดได้จากแร่ได้อย่างไร?

2. ก่อนที่จะรีไซเคิลขยะในครัวเรือนรวมถึงเศษกระดาษ จำเป็นต้องกำจัดวัตถุที่เป็นเหล็กก่อน วิธีที่ง่ายที่สุดในการทำเช่นนี้คืออะไร?

3. เครื่องดูดฝุ่นดูดอากาศที่มีฝุ่นและปล่อยอากาศสะอาดออกมา ทำไม

4. น้ำหลังล้างรถในอู่ซ่อมรถขนาดใหญ่กลับกลายเป็นน้ำมันเครื่องปนเปื้อน ก่อนระบายลงท่อระบายน้ำควรทำอย่างไร?

5. แป้งจะถูกล้างออกจากรำโดยการกรอง

6. ทำไมพวกเขาถึงทำเช่นนี้?

วิธีแยกผงฟันและเกลือแกง? น้ำมันเบนซินและน้ำ? แอลกอฮอล์และน้ำ?

วรรณกรรม Alikberova L.Yu. เคมีน่าสนุก. อ.: AST-Press, 1999; Gabrielyan O.S. , Voskoboynikova N.P. , Yashukova A.V. คู่มือครู.เคมี. ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8 อ.: อีแร้ง, 2545;
กาเบรียลยัน โอเอส เคมี.ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8 อ.: อีแร้ง, 2000; Guzey L.S. , Sorokin V.V. , Surovtseva R.P.เคมี. ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8 อ.: อีแร้ง, 1995; Ilf I.A., Petrov E.P.เก้าอี้สิบสองตัว อ.: การศึกษา, 2530; Kuznetsova N.E., Titova I.M., Gara N.N., Zhegin A.Yu.เคมี. หนังสือเรียนสำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 8 ของสถานศึกษาทั่วไป อ.: Ventana-Graf, 1997; Rudzitis G.E., เฟลด์แมน F.G.เคมี. หนังสือเรียนสำหรับชั้นประถมศึกษาปีที่ 8 ของสถานศึกษาทั่วไป อ.: การศึกษา, 2543;

ทิลด์เซปป์ เอ.เอ., คอร์ก วี.เอ.

- เรากำลังเรียนวิชาเคมี อ.: การศึกษา, 2541.

ในบทความของเรา เราจะดูว่าสารและสารผสมบริสุทธิ์คืออะไร และวิธีการแยกสารผสม เราแต่ละคนใช้มันในชีวิตประจำวัน สารบริสุทธิ์ยังพบได้ในธรรมชาติด้วยหรือไม่? แล้วจะแยกพวกมันออกจากของผสมได้อย่างไร?

สัญญาณของสารบริสุทธิ์คือความสม่ำเสมอขององค์ประกอบและคุณสมบัติทางกายภาพ ในระหว่างการก่อตัวของมัน ปริมาณพลังงานจะเปลี่ยนไป นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มและลดได้อีกด้วย สารบริสุทธิ์สามารถแยกออกเป็นส่วนประกอบแต่ละส่วนได้โดยใช้ปฏิกิริยาเคมีเท่านั้น ตัวอย่างเช่น น้ำกลั่นเท่านั้นที่มีจุดเดือดและจุดเยือกแข็งตามแบบฉบับของสารนี้ และไม่มีรสชาติและกลิ่น และออกซิเจนและไฮโดรเจนของมันสามารถย่อยสลายได้ด้วยอิเล็กโทรไลซิสเท่านั้น

สารมวลรวมแตกต่างจากสารบริสุทธิ์อย่างไร เคมีจะช่วยเราตอบคำถามนี้ วิธีการแยกสารผสมเป็นวิธีทางกายภาพเนื่องจากไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีของสาร สารผสมต่างจากสารบริสุทธิ์ตรงที่สารผสมมีองค์ประกอบและคุณสมบัติที่แปรผัน และสามารถแยกสารเหล่านั้นได้ด้วยวิธีการทางกายภาพ

ส่วนผสมคืออะไร

สารผสมคือกลุ่มของสารแต่ละชนิด ตัวอย่างนี้คือน้ำทะเล ต่างจากการกลั่นตรงที่มีรสขมหรือเค็ม ต้มที่อุณหภูมิสูงกว่า และแข็งตัวที่อุณหภูมิต่ำกว่า วิธีการแยกสารผสมเป็นวิธีการทางกายภาพ ดังนั้นเกลือบริสุทธิ์จึงสามารถได้รับจากน้ำทะเลโดยการระเหยและการตกผลึกในภายหลัง

ประเภทของสารผสม

หากคุณเติมน้ำตาลลงในน้ำ สักพักอนุภาคของมันจะละลายและมองไม่เห็น เป็นผลให้ไม่สามารถแยกแยะได้ด้วยตาเปล่า สารผสมดังกล่าวเรียกว่าเป็นเนื้อเดียวกันหรือเป็นเนื้อเดียวกัน ตัวอย่างได้แก่ อากาศ น้ำมันเบนซิน น้ำซุป น้ำหอม น้ำหวานและน้ำเกลือ โลหะผสมของทองแดงและอลูมิเนียม อย่างที่คุณเห็น พวกมันอาจอยู่ในสถานะการรวมกลุ่มที่แตกต่างกัน แต่ของเหลวมักเป็นของเหลว เรียกอีกอย่างว่าโซลูชัน

ในสารผสมที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันหรือต่างกัน สามารถแยกแยะอนุภาคของสารแต่ละชนิดได้ ตัวอย่างทั่วไป ได้แก่ ตะไบเหล็กและไม้ ทราย และเกลือแกง สารผสมที่ต่างกันเรียกอีกอย่างว่าสารแขวนลอย ในบรรดาสารแขวนลอยและอิมัลชันมีความโดดเด่น อดีตประกอบด้วยของเหลวและของแข็ง ดังนั้นอิมัลชันจึงเป็นส่วนผสมของน้ำและทราย อิมัลชันคือการรวมกันของของเหลวสองชนิดที่มีความหนาแน่นต่างกัน

มีส่วนผสมของสารต่างกันที่มีชื่อพิเศษ ตัวอย่างของโฟมก็คือโฟมโพลีสไตรีน และละอองลอยได้แก่ หมอก ควัน ยาระงับกลิ่นกาย น้ำหอมปรับอากาศ และสารป้องกันไฟฟ้าสถิต

วิธีการแยกสารผสม

แน่นอนว่าสารผสมหลายชนิดมีคุณสมบัติที่มีคุณค่ามากกว่าสารแต่ละชนิดที่รวมอยู่ในองค์ประกอบ แต่แม้กระทั่งในชีวิตประจำวัน สถานการณ์ก็เกิดขึ้นเมื่อต้องแยกจากกัน และในอุตสาหกรรม การผลิตทั้งหมดจะขึ้นอยู่กับกระบวนการนี้ ตัวอย่างเช่น น้ำมันเบนซิน น้ำมันแก๊ส น้ำมันก๊าด น้ำมันเชื้อเพลิง ดีเซลและน้ำมันเครื่อง เชื้อเพลิงจรวด อะเซทิลีน และเบนซีน ได้มาจากน้ำมันอันเป็นผลมาจากการแปรรูป เห็นด้วยการใช้ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ให้ผลกำไรมากกว่าการเผาน้ำมันอย่างไร้เหตุผล

ตอนนี้เรามาดูกันว่ามีวิธีการแยกสารผสมทางเคมีเช่นวิธีทางเคมีหรือไม่ สมมติว่าเราจำเป็นต้องได้รับสารบริสุทธิ์จากสารละลายเกลือที่เป็นน้ำ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ส่วนผสมจะต้องได้รับความร้อน เป็นผลให้น้ำกลายเป็นไอและเกลือจะตกผลึก แต่ในกรณีนี้จะไม่มีการเปลี่ยนแปลงของสารบางชนิดไปเป็นสารอื่น ซึ่งหมายความว่าพื้นฐานของกระบวนการนี้คือปรากฏการณ์ทางกายภาพ

วิธีการแยกสารผสมขึ้นอยู่กับสถานะของการรวมตัว ความสามารถในการละลาย จุดเดือดที่แตกต่างกัน ความหนาแน่น และองค์ประกอบของส่วนประกอบ มาดูรายละเอียดแต่ละรายการโดยใช้ตัวอย่างเฉพาะ

การกรอง

วิธีการแยกนี้เหมาะสำหรับของผสมที่มีของเหลวและของแข็งที่ไม่ละลายน้ำ เช่น น้ำและทรายแม่น้ำ ส่วนผสมนี้จะต้องผ่านตัวกรอง เป็นผลให้น้ำสะอาดไหลผ่านได้อย่างอิสระ แต่ทรายจะยังคงอยู่

การสนับสนุน

วิธีการแยกสารผสมบางวิธีขึ้นอยู่กับแรงโน้มถ่วง ด้วยวิธีนี้จึงสามารถแยกสารแขวนลอยและอิมัลชันออกจากกันได้ หากน้ำมันพืชลงไปในน้ำต้องเขย่าส่วนผสมก่อน แล้วปล่อยทิ้งไว้สักพัก เป็นผลให้น้ำไปสิ้นสุดที่ก้นภาชนะ และน้ำมันจะปกคลุมไว้เป็นแผ่นฟิล์ม

ในสภาพห้องปฏิบัติการจะใช้สำหรับการตกตะกอน จากผลการดำเนินงานของเหลวที่มีความหนาแน่นมากขึ้นจะถูกระบายลงในภาชนะและยังมีของเหลวที่เบากว่าอยู่

การตั้งถิ่นฐานมีลักษณะเป็นกระบวนการที่ความเร็วต่ำ ต้องใช้เวลาสักระยะหนึ่งจึงจะเกิดการตกตะกอน ในสภาวะทางอุตสาหกรรม วิธีการนี้ดำเนินการในโครงสร้างพิเศษที่เรียกว่าถังตกตะกอน

การกระทำโดยแม่เหล็ก

หากส่วนผสมมีโลหะ ก็สามารถแยกออกได้โดยใช้แม่เหล็ก เช่นแยกเหล็กและตะไบไม้ แต่โลหะทุกชนิดมีคุณสมบัติเหล่านี้หรือไม่? ไม่เลย. เฉพาะสารผสมที่มีเฟอร์โรแมกเนติกเท่านั้นจึงจะเหมาะกับวิธีนี้ นอกจากเหล็กแล้ว ยังรวมถึงนิกเกิล โคบอลต์ แกโดลิเนียม เทอร์เบียม ดิสโพรเซียม โฮลเมียม และเออร์เบียม

การกลั่น

ชื่อนี้แปลจากภาษาละตินแปลว่า "หยดลง" การกลั่นเป็นวิธีการแยกสารผสมโดยพิจารณาจากจุดเดือดของสารที่แตกต่างกัน ดังนั้นแม้อยู่ที่บ้านคุณก็สามารถแยกแอลกอฮอล์และน้ำได้ สารแรกเริ่มระเหยไปแล้วที่อุณหภูมิ 78 องศาเซลเซียส เมื่อสัมผัสพื้นผิวที่เย็น ไอแอลกอฮอล์จะควบแน่นกลายเป็นสถานะของเหลว

ในอุตสาหกรรมจะได้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม สารอะโรมาติก และโลหะบริสุทธิ์ด้วยวิธีนี้

การระเหยและการตกผลึก

วิธีการแยกสารผสมเหล่านี้เหมาะสำหรับสารละลายของเหลว สารที่ประกอบขึ้นเป็นสารที่มีจุดเดือดต่างกัน ด้วยวิธีนี้ สามารถรับผลึกเกลือหรือน้ำตาลจากน้ำที่ละลายได้ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ สารละลายจะถูกให้ความร้อนและระเหยไปสู่สถานะอิ่มตัว ในกรณีนี้คริสตัลจะสะสมอยู่ หากจำเป็นต้องได้รับน้ำสะอาดให้นำสารละลายไปต้มตามด้วยการควบแน่นของไอระเหยบนพื้นผิวที่เย็นกว่า

วิธีการแยกก๊าซผสม

ส่วนผสมของก๊าซจะถูกแยกออกจากกันโดยวิธีห้องปฏิบัติการและทางอุตสาหกรรม เนื่องจากกระบวนการนี้ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ วัตถุดิบที่มีแหล่งกำเนิดจากธรรมชาติ ได้แก่ อากาศ เตาโค้ก เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ก๊าซที่เกี่ยวข้อง และก๊าซธรรมชาติซึ่งเป็นส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอน

วิธีการทางกายภาพสำหรับการแยกสารผสมในสถานะก๊าซมีดังนี้:

• การควบแน่นเป็นกระบวนการทำให้ส่วนผสมเย็นลงอย่างค่อยเป็นค่อยไป ในระหว่างที่ส่วนประกอบเกิดการควบแน่น ในกรณีนี้ประการแรกสารที่มีจุดเดือดสูงซึ่งถูกรวบรวมในตัวแยกจะผ่านเข้าสู่สถานะของเหลว ด้วยวิธีนี้ จะได้ไฮโดรเจนจากและแยกแอมโมเนียออกจากส่วนที่ไม่ทำปฏิกิริยาของส่วนผสมด้วย
• การดูดซับคือการที่สารบางชนิดดูดซับโดยผู้อื่น กระบวนการนี้มีองค์ประกอบที่ตรงกันข้าม ซึ่งระหว่างนั้นจะมีการสร้างสมดุลระหว่างการทำปฏิกิริยา จำเป็นต้องมีเงื่อนไขที่แตกต่างกันสำหรับกระบวนการส่งต่อและย้อนกลับ ในกรณีแรกเป็นการผสมผสานระหว่างแรงดันสูงและอุณหภูมิต่ำ กระบวนการนี้เรียกว่าการดูดซับ มิฉะนั้นจะใช้เงื่อนไขตรงกันข้าม: แรงดันต่ำที่อุณหภูมิสูง
• การแยกเมมเบรนเป็นวิธีการที่ใช้คุณสมบัติของพาร์ติชั่นกึ่งซึมผ่านเพื่อเลือกให้โมเลกุลของสารต่างๆ ผ่านได้
• การไหลย้อนกลับเป็นกระบวนการควบแน่นของชิ้นส่วนที่มีจุดเดือดสูงของสารผสมอันเป็นผลมาจากการทำให้เย็นลง ในกรณีนี้อุณหภูมิของการเปลี่ยนไปเป็นสถานะของเหลวของแต่ละส่วนประกอบควรแตกต่างกันอย่างมาก

โครมาโตกราฟี

ชื่อของวิธีนี้แปลได้ว่า “การเขียนด้วยสี” ลองนึกภาพการเติมหมึกลงในน้ำ หากคุณจุ่มปลายกระดาษกรองลงในส่วนผสมนี้ มันจะเริ่มดูดซึม ในกรณีนี้ น้ำจะถูกดูดซับเร็วกว่าหมึก ซึ่งเกิดจากการดูดซับของสารเหล่านี้ในระดับที่แตกต่างกัน โครมาโตกราฟีไม่ได้เป็นเพียงวิธีการแยกสารผสมเท่านั้น แต่ยังเป็นวิธีการศึกษาคุณสมบัติของสารต่างๆ เช่น การแพร่กระจายและการละลายอีกด้วย

ดังนั้นเราจึงได้คุ้นเคยกับแนวคิดเช่น "สารบริสุทธิ์" และ "สารผสม" ประการแรกคือธาตุหรือสารประกอบที่ประกอบด้วยอนุภาคบางประเภทเท่านั้น ตัวอย่าง ได้แก่ เกลือ น้ำตาล น้ำกลั่น สารผสมคือกลุ่มของสารแต่ละชนิด มีการใช้วิธีการหลายวิธีเพื่อแยกออกจากกัน วิธีการแยกขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกายภาพของส่วนประกอบ สิ่งสำคัญ ได้แก่ การตกตะกอน การระเหย การตกผลึก การกรอง การกลั่น การกระทำของแม่เหล็ก และโครมาโทกราฟี

ส่วนที่ 1 เคมีทั่วไป

6. ส่วนผสมของสาร โซลูชั่น

6.2. สารผสม ชนิด ชื่อ องค์ประกอบ วิธีการแยก

สารผสมคือกลุ่มของสารต่างๆ ที่สามารถก่อตัวเป็นร่างกายเดียวได้ สารแต่ละชนิดที่มีอยู่ในสารผสมเรียกว่าส่วนประกอบ เมื่อผสมแล้วจะไม่เกิดสารใหม่ขึ้นมา สารทั้งหมดที่เป็นส่วนหนึ่งของส่วนผสมยังคงรักษาคุณสมบัติโดยธรรมชาติไว้ แต่ตามกฎแล้วคุณสมบัติทางกายภาพของส่วนผสมนั้นแตกต่างจากคุณสมบัติทางกายภาพของแต่ละส่วนประกอบ สารผสมอาจเป็นเนื้อเดียวกันหรือต่างกันก็ได้

ของผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน (เป็นเนื้อเดียวกัน) คือของผสมที่ส่วนประกอบถูกผสมในระดับโมเลกุล (วัสดุเฟสเดียว) ไม่สามารถตรวจพบได้เมื่อมองด้วยตาเปล่าหรือแม้กระทั่งเมื่อใช้เครื่องมือทางแสงที่ทรงพลัง ตัวอย่างเช่น สารละลายที่เป็นน้ำของน้ำตาล เกลือแกง แอลกอฮอล์ กรดอะซิติก โลหะผสม อากาศ

สารผสมที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน (ต่างกัน) ก่อให้เกิดสิ่งที่เรียกว่าระบบกระจายตัว เกิดขึ้นจากการผสมสารตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปที่ไม่ละลายซึ่งกันและกัน (ไม่ก่อให้เกิดระบบที่เป็นเนื้อเดียวกัน) และไม่ทำปฏิกิริยาทางเคมี ส่วนประกอบของระบบกระจายตัวเรียกว่าตัวกลางการกระจายตัวและเฟสการกระจายตัว มีส่วนต่อประสานระหว่างพวกเขา

ขึ้นอยู่กับขนาดอนุภาคของเฟสที่กระจาย ระบบจะแบ่งออกเป็น:

หยาบ (> 10 -5 ม.);

จุลภาค (10 -7 -10 -5 ม.);

Ultramicroheterogeneous (10 -9 -10 -7 m) หรือโซล (ระบบคอลลอยด์) 1.

หากอนุภาคเฟสที่กระจายตัวมีขนาดเท่ากัน ระบบจะเรียกว่าการกระจายตัวแบบเดี่ยว หากแตกต่างกัน พวกมันก็จะเป็นแบบกระจายหลายส่วน (ระบบธรรมชาติเกือบทั้งหมดเป็นเช่นนั้น) ขึ้นอยู่กับสถานะของการรวมตัวของตัวกลางการกระจายตัวและเฟสการกระจายตัว ระบบการกระจายตัวแบบง่ายต่อไปนี้มีความโดดเด่น:

เฟสกระจาย	สื่อกระจายตัว	การกำหนด	ชื่อ	ตัวอย่าง
ก๊าซ	ก๊าซ	ใช่	ไม่ได้ขึ้นรูป*
	ของเหลว	ใช่	แก๊สอิมัลชัน, โฟม	ทะเลโฟมสบู่
	แข็ง	กรัม/ตัน	เนื้อมีรูพรุน (โฟมแข็ง)**	หินภูเขาไฟ, ถ่านกัมมันต์
ของเหลว	ก๊าซ	ใช่	ละอองลอย	เมฆหมอก
	ของเหลว	ใช่	อิมัลชัน	นมน้ำมัน
	แข็ง	r/t	ระบบเส้นเลือดฝอย	ฟองน้ำโฟมแช่น้ำ
แข็ง	ก๊าซ	ที/ป	ละอองลอย	ควัน พายุทราย
	ของเหลว	ที/ป	ระบบกันสะเทือน, โซล, ระบบกันสะเทือน	เพสต์ ซึ่งเป็นสารแขวนลอยของดินเหนียวในน้ำ
	แข็ง	ที/ที	ระบบต่างกันที่เป็นของแข็ง	หิน คอนกรีต โลหะผสม

* ก๊าซก่อตัวเป็นของผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน (สารละลายก๊าซ)

** ตัวที่มีรูพรุนแบ่งออกเป็น:

พรุน (2 นาโนเมตร);

เลโซพอรัส (2-50 นาโนเมตร);

Macroporous (> 50 นาโนเมตร)

ของผสมจะถูกแยกออกโดยใช้วิธีทางกายภาพ ในการแยกสารผสมที่ต่างกัน จะใช้การตกตะกอน การกรอง การลอยตัว และบางครั้งการกระทำของแม่เหล็กจะถูกนำไปใช้

การสนับสนุน	เพื่อแยกส่วนผสมที่มีอนุภาคของแข็งที่ไม่ละลายในน้ำหรือของเหลวที่ไม่ละลายซึ่งกันและกัน อนุภาคหรือหยดของเหลวที่เป็นของแข็งที่ไม่ละลายน้ำจะตกลงไปที่ด้านล่างของภาชนะหรือลอยอยู่บนพื้นผิวของส่วนผสม ใช้กรวยแยกเพื่อแยกของเหลวที่ไม่ผสมกัน	ดินเหนียวและน้ำ ตะไบทองแดง ขี้เลื่อยและน้ำ น้ำมันและน้ำ
การกรอง	เพื่อแยกส่วนผสมของสารที่ละลายน้ำได้และไม่ละลายน้ำออกจากตัวทำละลาย อนุภาคที่ไม่ละลายน้ำที่เป็นของแข็งจะยังคงอยู่ในตัวกรอง	น้ำ + ทราย น้ำ + ขี้เลื่อย
ลอยอยู่ในน้ำ	สำหรับแยกสารผสมที่มีดัชนีความสามารถในการเปียกน้ำต่างกัน	การได้รับประโยชน์จากแร่ธาตุ
การกระทำของแม่เหล็ก	สำหรับแยกสารผสมที่มีเหล็กหรือโลหะอื่น ๆ (นี บจก ) ซึ่งถูกดึงดูดด้วยแม่เหล็ก (เฟอร์โรแมกเนติก)	เหล็ก + กำมะถัน; เหล็ก + ทราย

ในการแยกสารผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน จะใช้การระเหยและการกลั่น (การกลั่น)

_____________________________________________________________

1 หากขนาดอนุภาคของเฟสการกระจายตัวไม่เกินขนาดของโมเลกุลหรือไอออน (ไม่เกิน 1 นาโนเมตร) ระบบดังกล่าวจะเรียกว่าสารละลายที่แท้จริง