12 menetelmää seosten erottamiseksi

Seoksen erotusmenetelmät ovat fysikaalisia tekniikoita, joita käytetään seoksen komponenttien erottamiseen. Seos voi olla homogeeninen, kun sen komponentit eivät ole näkyvissä paljaalla silmällä, tai heterogeeninen, kun sen komponenttien väliset erot ovat ilmeisiä.

Näiden menetelmien merkitys on, että niiden avulla voimme saada puhtaita aineita seoksistaan ​​muuttamatta niiden kemiallista rakennetta. Esimerkiksi merisuolan saamiseksi haihdutetaan veden poistamiseksi seoksesta.

Menetelmä erottaminen	Määritelmä	Eräänlainen sekoita	Esimerkki
Suodatus	Komponenttien erottaminen kiinteät aineet nesteseoksesta	Heterogeeninen	Jauhetun kahvin suodatus kahvista
Seulonta	Hiukkaskokojen erotus seulan läpi	Heterogeeninen	Jauhojen seulominen jälkiruokia varten
Sedimentaatio	Suspendoituneiden hiukkasten laskeutuminen seokseen painovoiman vaikutuksesta	Heterogeeninen	Jäteveden käsittely
Decantation	Siirrä neste a vastaanottajan toiselle	Heterogeeninen	Sedimenttien erottaminen viinistä
Tislaus	Komponenttien erotus eri kiehumispisteet	Homogeeninen	Veden tislaus epäpuhtauksien poistamiseksi
Haihdutus	Liuottimen poisto seosta	Homogeeninen	Alkoholiin liuotettujen orgaanisten uutteiden saaminen
Magnetisointi	Komponenttien erotus sen magneettinen ominaisuus	Heterogeeninen	Rautaviilojen saaminen seoksesta hiekan kanssa
Kromatografia	Komponenttien erottaminen niiden affiniteetilla liikkuvaan vaiheeseen ja kiinteään vaiheeseen	Homogeeninen Heterogeeninen	Kasvipigmenttien erottaminen paperilla
Sentrifugointi	Keskipakovoimaan perustuva erotus	Heterogeeninen	Punasolujen erottaminen veriplasmasta
Kiteytys	Edistä kiteen muodostumista	Homogeeninen	Sokerikiteiden muodostuminen vesi-sokeriseoksesta
Elektroforeesi	Erotus sähkövarauseroon perustuen	Homogeeninen	Proteiinien erottaminen
Sublimaatio	Vie kiinteä aine kaasuun käymättä nesteen läpi	Heterogeeninen	Hiekan jodierotus

1. Suodatus

Suodatus koostuu heterogeenisen neste-kiinteä-seoksen kuljettamisesta materiaalin läpi, joka pitää kiinteän aineen läpi ja antaa nesteen kulkea läpi. Esimerkiksi suodattimella erotetaan jauhetun kahvin ja nestemäisen kahvin seos.

Suodattimet voidaan valmistaa eri materiaaleista, joiden pääominaisuus on, että niiden on oltava huokoisia. Esimerkiksi hyytyneen maidon seos johdetaan hienon kankaan läpi, mikä erottaa heran maidon kiinteästä aineesta, jolloin juusto valmistetaan.

2. Seulonta

Seulonta on menetelmä seosten erottamiseksi erikokoisilla kiinteillä aineilla, jotka kulkevat siivilän tai seulan läpi.

Seulomalla poistetaan jauhopalat ja käytetään hienoimpia jauhoja leivontaan. Sitä käytetään myös rakentamisessa, erottamalla hieno hiekka pikkukivistä.

3. Sedimentaatio

Sedimentaatio on menetelmä, joka erottaa nestemäisen seoksen kiinteät komponentit painovoiman vaikutuksella.

Tätä menetelmää käytetään viemäri- tai jätevedenpuhdistamoissa, jolloin kiinteä jäte laskeutuu eli putoaa pohjaan.

4. Decantation

Tämä menetelmä koostuu nesteen siirtämisestä säiliöstä toiseen. Sitä levitetään erillisiin heterogeenisiin kiinteiden nesteiden seoksiin, kuten vesi ja hiekka, tai neste-neste, jotka eivät sekoita keskenään, kuten vesi ja öljy tai vesi ja bensiini.

Kemian laboratoriossa käytetään erotussuppiloa, joka helpottaa nesteiden erottamista, koska sen pohjassa on sulkuhana.

Esimerkiksi dekantointia käytetään erottamaan punaviini sedimenteistä, jotka laskeutuvat pullon pohjaan.

5. Tislaus

Tislaus on prosessi, joka erottaa nesteseoksen komponentit perustuen lämpötilaeroihin, jotka kukin siirtyy kaasumaiseen tilaan. Tislauslaitteiston avulla kaasu saadaan takaisin nestemäisessä muodossa lauhduttimien avulla.

Esimerkiksi vesi kiehuu 100 ºC: ssa, kun taas alkoholi kiehuu 78,37 ºC: ssa. Kun alkoholin ja veden seos kuumennetaan yli 78 ° C: seen, alkoholi muuttuu kaasuksi ja nousee ohittaen lauhduttimen ja tiputtaen lopulta keräysastiaan.

Tislaamot ovat tehtaita, joissa tehdään laajamittaisia ​​tislauksia, yleensä keskittymiseksi fermentoitujen hedelmien alkoholipitoisuus muun muassa liköörien, väkevien alkoholijuomien, rommien tuottamiseksi. Aikaisemmin tämä prosessi tehtiin kuparikuvissa.

Bensiini ja muut öljyjohdannaiset saadaan jakotislauksella. Tämä prosessi suoritetaan öljynjalostamoissa.

6. Haihdutus

Haihdutus on fysikaalinen erotusmenetelmä, joka perustuu nesteen haihduttamiseen siellä, missä aineet ovat liuenneet. Sitä käytetään pääasiassa kemiassa, kun orgaaniset aineet uutetaan liuottimilla, kuten asetoni, etanoli tai heksaani. Nämä ovat nesteitä, joilla on alhainen kiehumispiste, joten ne haihtuvat matalissa lämpötiloissa.

7. Magnetisointi

Magnetisointi on menetelmä heterogeenisten seosten erottamiseksi, joka perustuu magneettien vetämien komponenttien loukkuun.

Jotkut laboratoriot ovat suunnitelleet magneettisiin hiukkasiin kiinnittyneitä proteiineja, joita voidaan käyttää erottamaan ne magneeteilla.

8. Kromatografia

Kromatografia on menetelmä homogeenisten tai heterogeenisten seosten erottamiseksi. Se perustuu aineen nopeuseroon kahden vaiheen välillä: liikkuvan vaiheen ja kiinteän vaiheen välillä. Liikkuva vaihe liikkuu vetämällä seoksen eri komponentteja, jotka erottuvat törmätessään kiinteään vaiheeseen.

Kiinteä faasi voi olla kiinteä kuten paperi, geeli kuten agar tai neste kuten asetonitriili. Liikkuva faasi voi olla nestemäinen tai kaasumainen. Tästä riippuen meillä on ohutkerroskromatografia, nestekromatografia ja kaasukromatografia.

9. Sentrifugointi

Sentrifugointi on menetelmä heterogeenisten nesteseosten erottamiseksi keskipakovoiman perusteella. Tämä voima syntyy, kun runko pyörii ja pyrkii siirtymään poispäin pyörimisakselista. Tällä tavalla erotetaan vähemmän tiheän seoksen tiheimmät komponentit. Esimerkiksi verisolut erotetaan plasmasta sentrifugoimalla.

Sentrifugit ovat suurella nopeudella pyöriviä laitteita, joihin erotettavat näytteet sijoitetaan. Niitä käytetään laajalti kliinisissä ja tutkimuslaboratorioissa.

10. Kiteytys

Kiteytys on menetelmä kiinteän aineen homogeenisten seosten erottamiseksi nesteen kanssa. Se koostuu järjestettyjen rakenteiden omaavien kiteiden muodostumisen edistämisestä. Tämä voidaan toteuttaa useilla tavoilla: jäähdyttämällä liuos, haihduttamalla liuotin tai lisäämällä toinen liuotin.

Kiteytymistä havaitaan, kun suolaliuos kyllästetään kiehuvassa vedessä ja sen annetaan sitten jäähtyä.

11. Elektroforeesi

Elektroforeesi on erotustekniikka, joka perustuu seoksessa olevien aineiden sähkövaraukseen. Se koostuu seoksen sijoittamisesta ja sähkövirran johtamisesta siten, että varatut aineet positiivinen liike kohti negatiivista napaa, kun taas negatiivisesti varautuneet aineet liikkuvat kohti napaa positiivinen.

Tämä tekniikka on välttämätön biologisten näytteiden analyysissä ja sitä käytetään erottamaan proteiinit ja nukleiinihapot muiden yhdisteiden joukossa. Esimerkiksi veriplasman lipoproteiinit voidaan erottaa elektroforeesilla, sitten mitataan niiden kolesterolipitoisuus ja arvioidaan sydän- ja verisuonitautien riski.

12. Sublimaatio

Sublimointi on siirtyminen kiinteästä aineesta kaasuun käymättä läpi nestemäisen tilan. Sublimointia käytetään erottamaan orgaanisten yhdisteiden seokset, joissa jotkut yhdisteet voivat sublimoida.

Esimerkiksi hiekan ja jodin seoksessa jodi voidaan erottaa kuumentamalla sitä. Tämä menee kaasumaiseen tilaan ja kulkiessaan kylmän pinnan läpi se jähmettyy uudelleen.

Katso myös:

• Homogeeniset ja heterogeeniset seokset
• Esimerkkejä homogeenisista seoksista
• Elementit, yhdisteet ja seokset