Homogeninių ir heterogeninių mišinių atskyrimo metodai

Žinokite atskyrimo metodai homogeniniai ir heterogeniniai mišiniai Pramonėje, laboratorijose ar net namuose gali prireikti naudoti vieną ar daugiau šių mišinių sudarančių komponentų. Kad būtų galima atskirti mišinius, reikalingas vienas ar daugiau procesų, per kuriuos galima juos paimti į savo originalius komponentus.

Tinkami mišinio komponentų atskyrimo metodai visiškai priklausys nuo to, kur jis yra (daugiau dėmesio skiriant šiai detalei, jei mišinys yra homogeniškas), jo homogeniškumo lygis ir netgi junginių prigimtis. forma.

Gamtoje yra dviejų tipų mišiniai, kuriuos galima sudaryti tarp dviejų ar daugiau cheminių medžiagų: vienalytės, kuriose komponentai yra tolygiai paskirstyti; ir heterogeniški, kuriuose mišinio komponentai nėra vienodai paskirstyti arba turi lokalizuotus skirtingų savybių regionus.

Didžiausias skirtumas tarp šių mišinių yra tas, kad, nors du homogeninio tirpalo mėginiai jų komponentų koncentracijoje bus lygūs, du heterogeninio mėginio pavyzdžiai nebus lygūs..

Kai kurie sudėtingi procesai, tokie kaip distiliavimas, dalinis užšalimas ir garavimas, leidžia mums naudoti efektyvesnes priemones nei mechaninės jėgos, kad būtų visiškai išskaidyti komponentai dėl jų lydymosi taško, virimo taško ir kitų būdingų kiekvienos rūšies savybių..

Indeksas

• 1 Homogeninių mišinių atskyrimo metodai
  • 1.1 Distiliavimas
  • 1.2 Chromatografija
  • 1.3 Garavimas
  • 1.4 Krituliai
  • 1.5 Rekristalizacija
• 2 heterogeninių mišinių atskyrimo metodai
  • 2.1 Džiovinimas
  • 2.2 Ekstrakcija
  • 2.3 Filtravimas
• 3 Nuorodos

Homogeninių mišinių atskyrimo metodai

Homogeniniams mišiniams naudojami atskyrimo metodai yra sudėtingesni nei tie, kurie naudojami atskiriant heterogeninius mišinius.

Taip atsitinka todėl, kad paprasta mechaninės jėgos panaudojimas nebus pakankamas dalelėms, skysčiams ar dujoms, susijusioms su kitu skysčiu ar dujomis, atskirti, todėl reikia atsižvelgti į kitas individualias savybes, kurias galima panaudoti: tirpumą, poliškumą ir virimo taškus ir kietėjimas. 

Distiliavimas

Distiliavimas - tai skysčių gryninimo būdas, kuris yra pagrįstas skysto mišinio komponentų atskyrimu selektyviu verdymu ir kondensavimu..

Distiliavimą galima atlikti, kad būtų pasiektas visiškas komponentų atskyrimas arba dalinis atskyrimas, kuris padidina kai kurių norimų komponentų koncentraciją.

Šis metodas naudoja skirtumus tarp mišinio komponentų svyravimų, kad sistemos temperatūra būtų mažiausia virimo intervalas tarp komponentų, atskiriant šį pirmąjį komponentą nuo mišinio ir pan. Tol, kol bus gautas norimas rezultatas..

Yra daug distiliavimo tipų, tarp kurių yra paprastas distiliavimas, dalinis, garais, vakuume ir kt.

Pastarasis atliekamas, kai junginiai turi labai aukštą virimo temperatūrą, todėl geriau sumažinti sistemos slėgį, kad šis taškas būtų lengviau pasiekiamas žemesnėje temperatūroje..

Chromatografija

Chromatografija yra laboratorijoje naudojama mišinio atskyrimo technika. Mišinys (arba „analitas“) ištirpsta skystyje, vadinamoje „mobilia faze“, kurios funkcija yra pernešti ją per struktūrą, turinčią „stacionarios fazės“ pavadinimą..

Kadangi atskiri mišinio junginiai per šią stacionariąją fazę važiuoja skirtingu greičiu, šį procesą mišinys atskiriamas komponentais, kad būtų galima nustatyti kiekvieno mišinio komponento proporciją (jei taip yra) arba paprasčiausiai išvalyti analitą.

Gauta chromatograma naudojama atskyrimo proceso rezultatams arba išsivystymui interpretuoti, stebint jame brėžtus raštus, kad būtų galima atpažinti, kurie komponentai buvo atskirti ir kokia proporcija.

Šiam procesui naudojama įranga vadinama chromatografu ir yra dujų ir skysčių metodai, o tai reiškia, kad jį galima atlikti stulpeliuose arba plokštumoje..

Garinimas

Garinimas yra garinimo būdas, kuris vyksta skysčio paviršiuje, kai jis patenka į dujų fazę.

Šis procesas grindžiamas energijos panaudojimu skysčių mišiniui, kuris kaitinamas iki ekstrahuojamo skysčio (paprastai vandens) virimo temperatūros, po kurio galima atskirti šį komponentą nuo mišinio.

Po to, kai šis komponentas išsiskiria iš mišinio, temperatūra sumažės dėl to, kad jis veikia kaip garavimo aušinimas.

Krituliai

Krituliais siekiama sukurti kietą medžiagą tirpale; iš tiesų, kai kietos dalelės susidaro skystame tirpale, jie vadinami „nuosėdomis“..

Kritulius galima atlikti į mėginį pridedant nusodintuvus, kurie skatina nuosėdų susidarymą tirpalo apačioje. Kitais atvejais tai atsiranda kaip šalutinis poveikis, kurį sukelia dviejų junginių cheminė reakcija.

Kietų medžiagų atveju yra metalų terminis senėjimas, o tai yra apdorojimas, kuris sukelia metastabilių fazių nusodinimą lydinyje. Tai yra priemaišos, kurios sukietina medžiagą ir užkerta kelią jo kristalinio tinklo defektams.

Šis procesas daugiausia naudojamas pigmentų gamybai, druskos šalinimui iš vandens, vandens valymui ir kai kurioms neorganinėms kokybinėms analizėms..

Rekristalizacija

Rekristalizacija yra cheminis valymo būdas, leidžiantis ekstrahuoti nepageidaujamą komponentą (kuris yra ištirpintas nedideliu kiekiu) norimos medžiagos, paprastai skysto tirpalo..

Šis metodas yra atitinkamo mišinio tirpinimas tirpiklyje, kuris sukuria sočiųjų tirpalų. Šiam tirpalui leidžiama atvėsti, po to sumažės junginių tirpumas tirpale.

Galiausiai, norimas junginys sudarys kietus kristalus, paliekant tirpalo priemaišas ir gali būti ekstrahuojamas būsimam naudojimui.

Kristalinės nuosėdos grynumas gali būti padidintas perduodant šią medžiagą dar kartą ir vėl, pašalinant vis daugiau ir daugiau priemaišų ir padidinant norimo junginio kristalų koncentraciją.

Heterogeninių mišinių atskyrimo metodai

Džiovinimas

Šis procesas apima masės perdavimą vandeniui ar kitam tirpikliui iš kietos arba skystos, ir yra įprastas pramonės procesas prieš saugant produktus transportavimui ar pardavimui.

Jis dažniausiai atsiranda naudojant šilumos šaltinį ir oro srautą arba drėgnos kietos medžiagos judėjimą, kad skystis būtų veiksmingai atskirtas nuo jo.

Yra keli džiovinimo būdai, tarp kurių yra:

- Džiovinimas netiesioginiu kontaktu, kuris daromas, pvz., Per karštas sienas.

- Tiesioginis džiovinimas oru ir konvekcija.

- Dielektrinis džiovinimas, naudojant radijo dažnį arba mikrobangų krosnelę.

- Užšaldymas džiovinant, todėl tirpiklis yra sublimuotas iš užšaldytos kietos fazės.

- Superkritinis džiovinimas, kuris perkaitintą garą naudoja vandeniui virti viduryje.

Džiovinimas atliekamas ne tik naudojant šilumą, nes jis gali įvykti ir karšto oro srautais, arba natūraliai pernešant masę.

Šis paskutinis pavyzdys paaiškina, kodėl drėgnieji daiktai saulėje džiūsta be vandens virimo temperatūros.

Ekstrahavimas

Ekstrahavimas yra procesas, kurį sudaro cheminės medžiagos atskyrimas nuo tam tikros fazės į kitą, galintis būti kieto arba skysto-skysto tipo.

Jis grindžiamas maišomumo ir (arba) santykinio tirpumo savybėmis, naudojant tris medžiagas, kurios yra naudojamos sąveikai šiame procese: tirpiklis, terpė, kurioje randamas tirpiklis (paprastai vanduo) ir organinis tirpiklis.

Norint atlikti labiausiai paplitusį ekstrakcijos tipą - skysčio-skysčio ekstrahavimą, mes turime norimą atskirti vandeninį tirpalą, kuriam naudojamas organinis tirpiklis, kuris sulaiko ištirpintą junginį vandenyje ir užfiksuoja, ištirpina šią naują medžiagą ir pasibaigus procesui palieka prastą vandenį.

Kietos ir kietos ekstrakcijos atveju tai paprastai atliekama remiantis analitės poliškumu, pro poliarinį tirpiklį, kuris užfiksuoja poliarinį tirpiklį ir pašalina jį iš ne poliarinio, tokiu būdu efektyviai atskirdamas mišinį..

Filtravimas

Tai paprastas kietųjų dalelių atskyrimo nuo skysčių ar dujų procesas. Filtravimas - tai mechaninių, fizinių ar biologinių operacijų rinkinys, kuris prideda filtravimo terpę tarp kietos medžiagos ir skysčio.

Tai leidžia sukurti erdvę, per kurią gali praeiti tik skystis (kuris dabar vadinamas filtravimu), o kietosios medžiagos bus sulaikytos terpėje, kuri bus naudojama ar išmesta, pagal tai, ką nori analitikai..

Filtravimas yra fizinė operacija ir gali būti naudojamas daugeliu būdų: naudojami paviršiniai filtrai, kurie yra kieti ekranai, kurie gaudo kietas daleles su filtravimo popieriumi arba be jo; arba gylio filtras, kuris yra granuliuotos medžiagos sluoksnis, kuris išlaiko daleles, o skystis ar dujos eina per jį.

Paviršiaus filtro pranašumas yra tas, kad kietosios atliekos gali būti surinktos nepažeistos, tačiau gylio filtras yra mažiau linkęs užsikimšti dėl didesnio paviršiaus ploto, kuriame atliekos yra sugautos..

Nuorodos

1. Vikipedija. (s.f.). Atskyrimo procesas. Gauta iš wikipedia.org
2. ThoughtCo. (s.f.). Skirtumas tarp heterogeninių ir homogeninių mišinių. Gauta iš thinkco.com
3. BBC (s.f.). Mišinių atskyrimas. Gauta iš bbc.co.uk
4. Lumen (s.f.). Mišinių atskyrimo metodai. Gauta iš kursų.lumenlearning.com
5. PDA (s.f.). Heterogeninių mišinių ir homogeninių mišinių savybės. Gauta iš fl-pda.org