12 módszer a keverékek elválasztására

A keverék-elválasztási módszerek olyan fizikai technikák, amelyeket a keverék összetevőinek elválasztására használnak. A keverék lehet homogén, ha összetevői szabad szemmel nem láthatók, vagy heterogén, ha nyilvánvalóak az összetevők közötti különbségek.

Ezeknek a módszereknek az a jelentősége, hogy lehetővé teszik, hogy tiszta anyagokat nyerjünk keverékeikből, anélkül, hogy megváltoztatnánk kémiai szerkezetüket. Például a tengeri só előállításához párologtatással eltávolítják a vizet a keverékből.

A metódusa elválasztás	Meghatározás	Olyasmi keverd össze	Példa
Szűrés	Az alkatrészek szétválasztása folyékony keverékből származó szilárd anyagok	Heterogén	Az őrölt kávé szűrése a kávéból
Szitálás	A részecskeméret szétválasztása szitán	Heterogén	A liszt szitálása desszertekhez
Ülepítés	Szuszpendált részecskék lerakódása keverékben a gravitáció hatására	Heterogén	Szennyvíztisztító
Dekantálás	Töltsön folyadékot a címzettet egy másiknak	Heterogén	Az üledékek és a bor elkülönítése
Lepárlás	Az alkatrészek elválasztása a különböző forráspontok	Homogén	Víz desztillálása a szennyeződések eltávolítása céljából
Párolgás	Oldószer eltávolítás keverék	Homogén	Alkoholban oldott szerves kivonatok megszerzése
Mágnesezés	Az alkatrészek elválasztása mágneses tulajdonsága	Heterogén	Vas reszelék beszerzése homokkal keverve
Kromatográfia	Komponensek szétválasztása a mobil fázishoz és egy fix fázishoz való affinitásuk alapján	Homogén Heterogén	Növényi pigmentek elválasztása papíron
Centrifugálás	Centrifugális erő alapján történő elválasztás	Heterogén	A vörösvérsejtek elválasztása a vérplazmától
Kristályosodás	A kristályképződés elősegítése	Homogén	Cukorkristályok képződése víz-cukor keverékből
Elektroforézis	Elválasztás az elektromos töltés különbsége alapján	Homogén	Fehérje szétválasztás
Szublimáció	Vezessen szilárd anyagot egy gázba anélkül, hogy folyadékon átmenne	Heterogén	Homokjód-elválasztás

1. Szűrés

A szűrés abból áll, hogy egy heterogén folyadék-szilárd keveréket átengednek egy olyan anyagon, amely megtartja a szilárd anyagot és átengedi a folyadékot. Például szűrővel különítjük el az őrölt kávé és a folyékony kávé keverékét.

A szűrők különböző anyagokból készülhetnek, amelyek fő jellemzője, hogy porózusaknak kell lenniük. Például az alvadt tej keverékét egy finom ruhán át vezetik, elválasztva a tejsavót a tej szilárd anyagától, így készül a sajt.

2. Szitálás

A szitálás a keverékek elválasztása különböző méretű szilárd komponensekkel, amelyek szűrőn vagy szitán áthaladnak.

A rostálással eltávolítják a lisztdarabokat, és a legfinomabb lisztet használják sütéshez. Az építőiparban is használják, elválasztva a finom homokot a kavicsoktól.

3. Ülepítés

Az ülepítés az a módszer, amely elválasztja a folyékony keverék szilárd alkotóelemeit a gravitáció hatására.

Ezt a módszert szennyvíz- vagy szennyvíztisztító telepekben alkalmazzák, lehetővé téve a szilárd hulladék ülepedését, vagyis az aljára zuhanást.

4. Dekantálás

Ez a módszer egy folyadék egyik tartályból a másikba történő átviteléből áll. Külön heterogén szilárd-folyékony keverékekre, például vízre és homokra, vagy folyadék-folyadékokra alkalmazzák, amelyek nem keverednek egymással, például vízzel és olajjal, vagy vízzel és benzinnel.

A kémiai laboratóriumban elválasztó tölcsért használnak, amely megkönnyíti a folyadékok elválasztását, mivel annak alján elzáró csap van.

Például dekantálással különítik el a vörösbort az üveg aljára leülepedő üledékektől.

5. Lepárlás

A desztilláció az a folyamat, amely elválasztja a folyékony keverék alkotóelemeit, a hőmérséklet-különbség alapján, amelyet mindegyik gázállapotba juttat. A desztillációs berendezés lehetővé teszi a gáz folyékony állapotban történő visszanyerését kondenzátorok segítségével.

Például a víz 100 ° C-on forr, míg az alkohol 78,37 ° C-on. Amikor az alkohol és a víz keverékét 78 ° C fölé melegítik, az alkohol gázzá alakul, és a kondenzátoron áthaladva emelkedik, végül egy gyűjtőedénybe csöpög.

A lepárlók olyan gyárak, ahol nagy mennyiségű lepárlást végeznek, általában koncentráció céljából az erjesztett gyümölcs alkoholszintje, többek között likőrök, szeszes italok, rumok előállításához. Korábban ezt a folyamatot réz állványokban hajtották végre.

A benzint és más kőolajszármazékokat frakcionált desztillációval nyerik. Ezt a folyamatot az olajfinomítók végzik.

6. Párolgás

A párologtatás egy fizikai elválasztási módszer, amely a folyadék elpárologtatásán alapul, ahol az anyagok fel vannak oldva. Főleg a kémia területén alkalmazzák, amikor a szerves anyagokat oldószerekkel, például acetonnal, etanollal vagy hexánnal extrahálják. Ezek alacsony forráspontú folyadékok, ezért alacsony hőmérsékleten elpárolognak.

7. Mágnesezés

A mágnesezés a heterogén keverékek szétválasztásának olyan módszere, amely a mágnes által vonzódó komponensek csapdázásán alapul.

Egyes laboratóriumok olyan mágneses részecskékhez kötött fehérjéket terveztek, amelyek felhasználhatók mágnesek segítségével történő szétválasztására.

8. Kromatográfia

A kromatográfia egy módszer a homogén vagy heterogén keverékek elválasztására. Az anyag sebességének különbségén alapul két fázis: egy mozgó és egy fix fázis között. A mobil fázis a keverék különböző komponenseit húzva mozog, amelyek elválnak, amikor ütköznek a fix fázissal.

A rögzített fázis lehet szilárd, mint a papír, egy gél, mint az agar, vagy egy folyadék, mint az acetonitril. A mozgófázis lehet folyékony vagy gáznemű. Ettől függően vékonyréteg-kromatográfiát, folyadékkromatográfiát és gázkromatográfiát alkalmazunk.

9. Centrifugálás

A centrifugálás a heterogén folyadékelegyek centrifugális erő alapján történő szétválasztására szolgáló módszer. Ez az erő akkor keletkezik, amikor egy test forog, és hajlamos eltávolodni a forgástengelytől. Ily módon elválasztják a kevésbé sűrű keverékének legsűrűbb összetevőit. Például a vérsejteket centrifugálással választják el a plazmától.

A centrifugák olyan eszközök, amelyek nagy sebességgel forognak, ahol az elválasztandó mintákat elhelyezik. Széles körben használják a klinikai és kutató laboratóriumokban.

10. Kristályosodás

A kristályosítás a szilárd anyag és a folyadék homogén keverékeinek elválasztására szolgáló módszer. Rendezett szerkezetű kristályok kialakulásának elősegítéséből áll. Ez számos módon érhető el: oldat hűtésével, az oldószer elpárologtatásával vagy más oldószer hozzáadásával.

Kristályosodás figyelhető meg, ha egy sóoldatot forrásban lévő vízzel telítünk, majd hagyjuk lehűlni.

11. Elektroforézis

Az elektroforézis a keverékben lévő anyagok elektromos töltésén alapuló elválasztási technika. Ez abból áll, hogy a keveréket behelyezik és elektromos áramot vezetnek oly módon, hogy a töltött anyagok pozitív lépés a negatív pólus felé, míg a negatív töltésű anyagok a pólus felé pozitív.

Ez a technika elengedhetetlen a biológiai minták elemzésében, és a fehérjék és a nukleinsavak szétválasztására szolgál, többek között. Például a vérplazmában lévő lipoproteinek elektroforézissel elválaszthatók, majd megmérik koleszterin tartalmukat és felmérik a szív- és érrendszeri betegségek kockázatát.

12. Szublimáció

A szublimáció a szilárd anyagból a gázba történő átjutás anélkül, hogy folyékony állapotban lenne. A szublimációt a szerves vegyületek keverékeinek elválasztására használják, ahol egyes vegyületek szublimálódhatnak.

Például homok és jód keverékében a jód melegítéssel elválasztható. Ez felmegy a gáz halmazállapotba, és amikor áthalad egy hideg felületen, ismét megszilárdul.

Lásd még:

• Homogén és heterogén keverékek
• Példák homogén keverékekre
• Elemek, vegyületek és keverékek