12 שיטות להפרדת תערובות

שיטות הפרדת תערובת הן טכניקות פיזיקליות המשמשות להפרדת מרכיבי התערובת. תערובת יכולה להיות הומוגנית, כאשר מרכיביה אינם נראים לעין בלתי מזוינת, או הטרוגנית, כאשר ההבדלים בין מרכיביה ניכרים.

חשיבותן של שיטות אלה היא בכך שהן מאפשרות לנו להשיג חומרים טהורים מתערובותיהם, מבלי לשנות את המבנה הכימי שלהם. לדוגמא, כדי להשיג מלח ים, משתמשים באידוי להוצאת מים מהתערובת.

שיטה של הַפרָדָה	הַגדָרָה	סוג של לְעַרְבֵּב	דוגמא
סִנוּן	הפרדת רכיבים מוצקים מתערובת נוזלית	הֵטֵרוֹגֵנִי	סינון קפה טחון מקפה
סִנוּן	הפרדת גודל החלקיקים דרך מסננת	הֵטֵרוֹגֵנִי	מנפים את הקמח לקינוחים
שְׁקִיעָה	הפקדת חלקיקים מושעים בתערובת על ידי פעולת כוח המשיכה	הֵטֵרוֹגֵנִי	טיפול בשפכים
דקנטציה	מעבירים נוזל מ- מקבל לאחר	הֵטֵרוֹגֵנִי	הפרדת משקעים מהיין
זִקוּק	הפרדת רכיבים עם נקודות רתיחה שונות	הוֹמוֹגֵנִי	זיקוק מים להסרת זיהומים
אידוי	הסרת ממס של תערובת	הוֹמוֹגֵנִי	השגת תמציות אורגניות מומסות באלכוהול
מגנטיזציה	הפרדת רכיבים על ידי המאפיין המגנטי שלה	הֵטֵרוֹגֵנִי	קבלת תיקים מברזל בתערובת עם חול
כרומטוגרפיה	הפרדת רכיבים בזיקה שלהם לשלב נייד ולשלב קבוע	הוֹמוֹגֵנִי הֵטֵרוֹגֵנִי	הפרדת פיגמנטים צמחיים על נייר
צנטריפוגה	הפרדה על בסיס כוח צנטריפוגלי	הֵטֵרוֹגֵנִי	הפרדת תאי דם אדומים מפלסמת הדם
הִתגַבְּשׁוּת	לקדם היווצרות גבישים	הוֹמוֹגֵנִי	היווצרות גבישי סוכר מתערובת מים-סוכר
אלקטרופורזה	הפרדה על בסיס הבדל במטען החשמלי	הוֹמוֹגֵנִי	הפרדת חלבונים
הַאֲצָלָה	העבירו מוצק לגז מבלי לעבור דרך נוזל	הֵטֵרוֹגֵנִי	הפרדת יוד לחול

1. סִנוּן

סינון מורכב מהעברת תערובת נוזלית-מוצקה הטרוגנית דרך חומר השומר על המוצק ומאפשר לנוזל לעבור דרכו. לדוגמא, אנו משתמשים במסנן כדי להפריד בין תערובת קפה טחון וקפה נוזלי.

מסננים יכולים להיות עשויים מחומרים שונים, המאפיין העיקרי הוא שהם חייבים להיות נקבוביים. לדוגמא, תערובת של חלב קרוש עוברת דרך מטלית דקה, המפרידה בין מי הגבינה למוצק החלב, וכך מכינים גבינה.

2. סִנוּן

סינון היא שיטת הפרדת תערובות עם רכיבים מוצקים בגדלים שונים, העוברים דרך מסננת או מסננת.

בעזרת ניפוי מסירים גושי קמח ומשתמשים בקמח המשובח ביותר לאפייה. הוא משמש גם בבנייה, ומפריד בין חול דק לחלוקי נחל.

3. שְׁקִיעָה

שקיעה היא השיטה המפרידה בין המרכיבים המוצקים של תערובת נוזלית על ידי השפעת כוח המשיכה.

שיטה זו משמשת במתקני שפכים או טיהור שפכים, המאפשרת להתיישב בפסולת מוצקה, כלומר ליפול לקרקעית.

4. דקנטציה

שיטה זו מורכבת מהעברת נוזל ממיכל אחד למשנהו. הוא מוחל על תערובות הטרוגניות נוזליות מוצקות, כגון מים וחול, או נוזל נוזלי שאינם מתערבבים זה עם זה, כגון מים ושמן או מים ובנזין.

במעבדת הכימיה משתמשים במשפך הפרדה שמקל על הפרדת הנוזלים מכיוון שיש בתחתיתו פקק נעילה.

לדוגמא, באמצעות decanting ניתן להפריד בין יין אדום למשקעים הנמצאים בתחתית הבקבוק.

5. זִקוּק

זיקוק הוא התהליך המפריד בין מרכיבי התערובת הנוזלית, על בסיס ההבדל בטמפרטורה שכל אחד מהם עובר למצב הגזי. הציוד לזיקוק מאפשר להשיג שוב את הגז במצב נוזלי, באמצעות מעבים.

לדוגמה, מים רותחים ב 100 מעלות צלזיוס בעוד אלכוהול רותח ב 78.37 מעלות צלזיוס. כאשר מחממים תערובת של אלכוהול ומים מעל 78 מעלות צלזיוס, האלכוהול הופך לגז ועולה, עובר את הקבל ולבסוף נוטף למיכל איסוף.

מזקקות הם מפעלים בהם מייצרים זיקוקים בקנה מידה גדול, בדרך כלל לריכוז את רמת האלכוהול של פירות מותססים, לייצור ליקרים, רוחות חריפות, רומים, בין היתר. בעבר, תהליך זה בוצע בתמונות נחושת.

בנזין ונגזרות נפט אחרות מתקבלים באמצעות זיקוק חלקי. תהליך זה מתבצע בבתי זיקוק לנפט.

6. אידוי

אידוי היא שיטת הפרדה פיזית המבוססת על אידוי הנוזל בו מומסים החומרים. משתמשים בו בעיקר בכימיה, כאשר חומרים אורגניים מופקים באמצעות ממיסים כמו אצטון, אתנול או הקסאן. מדובר בנוזלים עם נקודות רתיחה נמוכות, ולכן הם מתאדים בטמפרטורות נמוכות.

7. מגנטיזציה

מגנטיזציה היא שיטת הפרדת תערובות הטרוגניות המבוססת על מרכיבי לכידה שנמשכים על ידי מגנט.

חלק מהמעבדות תכננו חלבונים המחוברים לחלקיקים מגנטיים, באמצעותם ניתן להפריד באמצעות מגנטים.

8. כרומטוגרפיה

כרומטוגרפיה היא שיטה להפרדת תערובות הומוגניות או הטרוגניות. הוא מבוסס על ההבדל במהירות של חומר בין שני שלבים: שלב נייד ושלב קבוע. השלב הנייד נע וגורר את המרכיבים השונים של התערובת, הנפרדים כשהם מתנגשים עם השלב הקבוע.

השלב הקבוע יכול להיות מוצק כמו נייר, ג'ל כמו אגר, או נוזל כמו אצטוניטריל. השלב הנייד יכול להיות נוזלי או גזי. בהתאם לכך, יש לנו כרומטוגרפיה של שכבה דקה, כרומטוגרפיה נוזלית וכרומטוגרפיה של גז.

9. צנטריפוגה

צנטריפוגה היא שיטה להפרדת תערובות נוזליות הטרוגניות על בסיס כוח צנטריפוגלי. מקורו של כוח זה כאשר גוף מסתובב ונוטה להתרחק מציר הסיבוב. באופן זה מופרדים המרכיבים הצפופים ביותר של תערובת של פחות צפופים. לדוגמא, תאי דם מופרדים מפלזמה באמצעות צנטריפוגה.

צנטריפוגות הן מכשירים המסתובבים במהירות גבוהה, שם ממוקמים הדגימות שיש להפריד. הם נמצאים בשימוש נרחב במעבדות קליניות ומחקר.

10. הִתגַבְּשׁוּת

התגבשות היא שיטה להפרדת תערובות הומוגניות של מוצק עם נוזל. זה מורכב מקידום היווצרות גבישים עם מבנים מסודרים. ניתן להשיג זאת במספר דרכים: על ידי קירור תמיסה, אידוי הממס או הוספת ממס אחר.

התגבשות נצפית כאשר תמיסת מלח רוויה במים רותחים ואז מותר להצטנן.

11. אלקטרופורזה

אלקטרופורזה היא טכניקת ההפרדה המבוססת על המטען החשמלי של החומרים הקיימים בתערובת. זה מורכב מהנחת התערובת והעברת זרם חשמלי, באופן שהחומרים הטעונים לנוע חיובי לכיוון הקוטב השלילי, בעוד שחומרים טעונים שליליים נעים לכיוון הקוטב חִיוּבִי.

טכניקה זו חיונית בניתוח דגימות ביולוגיות ומשמשת להפרדת חלבונים וחומצות גרעין, בין תרכובות אחרות. לדוגמא, ניתן להפריד ליפופרוטאינים מפלזמת הדם באמצעות אלקטרופורזה, ואז נמדד תכולת הכולסטרול שלהם ומעריכים את הסיכון למחלות לב וכלי דם.

12. הַאֲצָלָה

סובלימציה היא מעבר ממוצק לגז מבלי לעבור את המצב הנוזלי. סובלימציה משמשת להפרדת תערובות של תרכובות אורגניות, כאשר חלק מהתרכובות יכולות להיות סובלימציה.

לדוגמא, בתערובת של חול ויוד ניתן להפריד את היוד על ידי חימום זה. זה עובר למצב הגזי העולה וכאשר הוא עובר דרך משטח קר הוא מתגבש שוב.

ראה גם:

• תערובות הומוגניות והטרוגניות
• דוגמאות לתערובות הומוגניות
• אלמנטים, תרכובות ותערובות