12 metod rozdzielania mieszanin

Metody rozdzielania mieszanin są technikami fizycznymi stosowanymi do rozdzielania składników mieszaniny. Mieszanina może być jednorodna, gdy jej składniki nie są widoczne gołym okiem, lub niejednorodna, gdy różnice między jej składnikami są widoczne.

Znaczenie tych metod polega na tym, że pozwalają nam uzyskać czyste substancje z ich mieszanin, bez zmiany ich struktury chemicznej. Na przykład, aby uzyskać sól morską, odparowanie służy do usunięcia wody z mieszaniny.

Metoda separacja	Definicja	Rodzaj mieszać	Przykład
Filtrowanie	Separacja komponentów ciała stałe z płynnej mieszaniny	Heterogeniczny	Filtrowanie kawy mielonej z kawy
Przesiew	Separacja wielkości cząstek przez sito	Heterogeniczny	Przesiewanie mąki na desery
Osadzanie	Osadzanie zawieszonych cząstek w mieszaninie pod działaniem grawitacji	Heterogeniczny	Oczyszczanie ścieków
Dekantacja	Przenieś płyn z odbiorca do innego	Heterogeniczny	Separacja osadów winnych
Destylacja	Separacja komponentów za pomocą różne temperatury wrzenia	Jednorodny	Destylacja wody w celu usunięcia zanieczyszczeń
Odparowanie	Usuwanie rozpuszczalnika mieszanki	Jednorodny	Otrzymywanie ekstraktów organicznych rozpuszczonych w alkoholu
Namagnesowanie	Separacja komponentów przez jego właściwości magnetyczne	Heterogeniczny	Uzyskiwanie opiłków żelaza w mieszaninie z piaskiem
Chromatografia	Separacja składników przez ich powinowactwo do fazy ruchomej i fazy stałej	Jednorodny Heterogeniczny	Separacja barwników roślinnych na papierze
Wirowanie	Separacja na podstawie siły odśrodkowej	Heterogeniczny	Oddzielenie czerwonych krwinek od osocza krwi
Krystalizacja	Promuj tworzenie kryształów	Jednorodny	Powstawanie kryształków cukru z mieszanki wody z cukrem
Elektroforeza	Separacja na podstawie różnicy ładunku elektrycznego electrical	Jednorodny	Separacja białek
Sublimacja	Przepuścić ciało stałe do gazu bez przechodzenia przez ciecz	Heterogeniczny	Separacja jodu z piasku

1. Filtrowanie

Filtracja polega na przepuszczeniu niejednorodnej mieszaniny ciecz-ciało stałe przez materiał, który zatrzymuje ciało stałe i umożliwia przepływ cieczy. Na przykład używamy filtra do oddzielenia mieszanki kawy mielonej i kawy płynnej.

Filtry mogą być wykonane z różnych materiałów, których główną cechą jest to, że muszą być porowate. Na przykład, mieszanina skoagulowanego mleka jest przepuszczana przez cienką szmatkę, oddzielając serwatkę od stałej mleka, tak powstaje ser.

2. Przesiew

Przesiewanie to metoda rozdzielania mieszanin zawierających składniki stałe o różnej wielkości, które przechodzą przez sito lub sito.

Przesiewanie służy do usuwania grudek mąki i używania najdelikatniejszej mąki do pieczenia. Znajduje również zastosowanie w budownictwie, oddzielając drobny piasek od kamyków.

3. Osadzanie

Sedymentacja to metoda rozdzielania stałych składników ciekłej mieszaniny pod wpływem siły ciężkości.

Metodę tę stosuje się w oczyszczalniach ścieków lub oczyszczalniach ścieków, umożliwiając osadzanie się odpadów stałych, czyli opadanie na dno.

4. Dekantacja

Ta metoda polega na przenoszeniu cieczy z jednego pojemnika do drugiego. Stosuje się go do oddzielania niejednorodnych mieszanin ciało stałe-ciecz, takich jak woda i piasek, lub ciecz-ciecz, które nie mieszają się ze sobą, takie jak woda i olej lub woda i benzyna.

W laboratorium chemicznym stosowany jest rozdzielacz, który ułatwia rozdzielanie cieczy, ponieważ posiada na dnie kurek odcinający.

Na przykład dekantacja służy do oddzielania czerwonego wina od osadów, które osadzają się na dnie butelki.

5. Destylacja

Destylacja to proces rozdzielania składników ciekłej mieszaniny na podstawie różnicy temperatur, jakie każdy z nich przechodzi do stanu gazowego. Urządzenie do destylacji pozwala na ponowne uzyskanie gazu w stanie ciekłym za pomocą kondensatorów.

Na przykład woda wrze w 100ºC, a alkohol w 78,37ºC. Gdy mieszanina alkoholu i wody zostanie podgrzana powyżej 78 ° C, alkohol zamienia się w gaz i unosi się, przechodząc przez skraplacz i ostatecznie ściekając do pojemnika zbiorczego.

Gorzelnie to fabryki, w których dokonuje się destylacji na dużą skalę, zwykle w celu skoncentrowania poziom alkoholu w fermentowanych owocach, do produkcji m.in. likierów, alkoholi, rumów. Dawniej proces ten przeprowadzano w alembikach miedzianych.

Benzyna i inne pochodne ropy naftowej są otrzymywane w wyniku destylacji frakcyjnej. Proces ten realizowany jest w rafineriach ropy naftowej.

6. Odparowanie

Odparowanie to fizyczna metoda separacji, która opiera się na odparowaniu cieczy, w której rozpuszczone są substancje. Stosowany jest głównie w chemii, gdzie substancje organiczne są ekstrahowane za pomocą rozpuszczalników takich jak aceton, etanol czy heksan. Są to płyny o niskich temperaturach wrzenia, więc odparowują w niskich temperaturach.

7. Namagnesowanie

Magnetyzacja to metoda rozdzielania niejednorodnych mieszanin polegająca na wychwytywaniu składników przyciąganych przez magnes.

Niektóre laboratoria zaprojektowały białka przyczepione do cząstek magnetycznych, które można wykorzystać do ich oddzielenia za pomocą magnesów.

8. Chromatografia

Chromatografia to metoda rozdzielania mieszanin jednorodnych lub niejednorodnych. Opiera się na różnicy prędkości substancji między dwiema fazami: fazą ruchomą i fazą stałą. Faza ruchoma porusza się, ciągnąc różne składniki mieszaniny, które rozdzielają się, gdy zderzają się z fazą nieruchomą.

Faza utrwalona może być stała jak papier, żel jak agar lub ciecz jak acetonitryl. Faza ruchoma może być ciekła lub gazowa. W zależności od tego mamy do czynienia z chromatografią cienkowarstwową, chromatografią cieczową i chromatografią gazową.

9. Wirowanie

Wirowanie to metoda rozdzielania niejednorodnych mieszanin cieczy na podstawie siły odśrodkowej. Siła ta powstaje, gdy ciało się obraca i ma tendencję do oddalania się od osi obrotu. W ten sposób oddzielane są najgęstsze składniki mieszaniny o mniejszej gęstości. Na przykład komórki krwi są oddzielane od osocza za pomocą wirowania.

Wirówki to urządzenia, które obracają się z dużą prędkością, w których umieszczane są próbki do separacji. Są szeroko stosowane w laboratoriach klinicznych i badawczych.

10. Krystalizacja

Krystalizacja to metoda rozdzielania jednorodnych mieszanin ciała stałego z cieczą. Polega na promowaniu tworzenia kryształów o uporządkowanej strukturze. Można to osiągnąć na wiele sposobów: przez schłodzenie roztworu, odparowanie rozpuszczalnika lub dodanie innego rozpuszczalnika.

Krystalizację obserwuje się, gdy roztwór soli nasyca się we wrzącej wodzie, a następnie pozostawia do ostygnięcia.

11. Elektroforeza

Elektroforeza to technika rozdzielania oparta na ładunku elektrycznym substancji obecnych w mieszaninie. Polega na umieszczeniu mieszaniny i przepuszczeniu prądu elektrycznego w taki sposób, aby naładowane substancje dodatni ruch w kierunku ujemnego bieguna, podczas gdy ujemnie naładowane substancje poruszają się w kierunku bieguna pozytywny.

Technika ta jest niezbędna w analizie próbek biologicznych i służy do oddzielania m.in. białek i kwasów nukleinowych. Na przykład lipoproteiny z osocza krwi można oddzielić za pomocą elektroforezy, następnie mierzy się ich zawartość cholesterolu i ocenia ryzyko chorób sercowo-naczyniowych.

12. Sublimacja

Sublimacja to przejście od ciała stałego do gazu bez przechodzenia przez stan ciekły. Sublimacja służy do rozdzielania mieszanin związków organicznych, przy czym niektóre związki mogą ulegać sublimacji.

Na przykład w mieszaninie piasku i jodu jod można oddzielić przez podgrzanie. Przechodzi do wznoszącego się stanu gazowego, a gdy przechodzi przez zimną powierzchnię, ponownie krzepnie.

Zobacz też:

• Mieszaniny jednorodne i niejednorodne
• Przykłady mieszanek jednorodnych
• Pierwiastki, związki i mieszaniny