Metode ločevanja homogenih in heterogenih mešanic



Spoznajte metode ločevanja homogene in heterogene mešanice V industriji, v laboratorijih ali celo doma je morda treba uporabiti eno ali več sestavin, ki sestavljajo te zmesi. Da bi lahko mešanice ločili, je potreben en ali več procesov, preko katerih jih je mogoče pripeljati do prvotnih komponent.

Ustrezne metode za ločevanje komponent mešanice bodo v celoti odvisne od faze, v kateri se nahaja (z večjim poudarkom na tej podrobnosti, če je mešanica homogena), raven homogenosti, ki jo ima, in celo naravo spojin, ki jih obliki.

V naravi obstajata dve vrsti zmesi, ki se lahko tvorita med dvema ali več kemičnimi snovmi: homogene, v katerih so komponente enakomerno porazdeljene; in heterogene, kjer sestavine zmesi niso v enakomerni porazdelitvi ali imajo lokalizirane regije z različnimi lastnostmi.

Največja razlika med temi mešanicami je v tem, da bosta dva vzorca homogene raztopine po koncentraciji komponent enaka, dva vzorca heterogenega ne bosta enaka..

Nekateri kompleksni procesi, kot je destilacija, frakcijsko zamrzovanje in izhlapevanje, nam omogočajo, da uporabimo učinkovitejša sredstva kot mehanske sile, da dosežemo popolno ločitev komponent zaradi tališča, vrelišča in drugih intrinzičnih lastnosti vsake zadevne vrste..

Indeks

  • 1 Metode ločevanja homogenih mešanic
    • 1.1 Destilacija
    • 1.2 Kromatografija
    • 1.3 Izhlapevanje
    • 1.4 Padavine
    • 1.5 Rekristalizacija
  • 2 Metode ločevanja heterogenih mešanic
    • 2.1 Sušenje
    • 2.2 Ekstrakcija
    • 2.3 Filtracija
  • 3 Reference

Metode ločevanja homogenih mešanic. \ T

Metode ločevanja, ki se uporabljajo za homogene mešanice, so bolj kompleksne kot tiste, ki se uporabljajo za ločevanje heterogenih.

To se zgodi zato, ker preprosta uporaba mehanske sile ne bo zadostovala za odstranitev delcev, tekočin ali plinov, povezanih z drugo tekočino ali plinom, zato je treba upoštevati druge posamezne značilnosti, ki jih je mogoče izkoristiti: topnost, polarnost in vrelišča ter strjevanje. 

Destilacija

Destilacija je metoda čiščenja tekočin par excellence, ki temelji na ločevanju sestavin tekoče mešanice s selektivnim vrenjem in kondenzacijo.

Destilacijo lahko izvedemo, da dosežemo popolno ločitev komponent, ali da dosežemo delno ločevanje, ki poveča koncentracijo neke želene komponente.

Ta tehnika izkorišča razlike v hlapnosti med komponentami zmesi, da se temperatura sistema zniža na najnižje območje vrelišča med komponentami, pri čemer se ta prva komponenta loči od mešanice in tako naprej, dokler se ne doseže želeni rezultat..

Obstajajo številne vrste destilacije, med katerimi sta enostavna destilacija, frakcija, para, vakuum in drugo.

Slednje se izvede, kadar imajo spojine zelo visoka vrelišča, zato je bolje zmanjšati tlak sistema, tako da je ta točka lažje dosegljiva pri nižjih temperaturah..

Kromatografija

Kromatografija je tehnika, ki se uporablja v laboratorijih za ločevanje zmesi. Mešanica (ali "analit") se raztopi v tekočini, imenovani "mobilna faza", ki ima funkcijo prenosa skozi strukturo, ki ima ime "stacionarna faza"..

Ko posamezne spojine mešanice potujejo z različno hitrostjo skozi to stacionarno fazo, se mešanica med tem postopkom loči s komponentami, kar omogoča določitev deleža vsake komponente sestavine (če je to namen) ali preprosto za čiščenje analita.

Dobljeni kromatogram se uporablja za razlago rezultatov ali razvoj postopka ločevanja, pri čemer se upoštevajo vzorci, ki so v njem narisani, da se prepozna, katere komponente so bile ločene in v kakšnem razmerju.

Oprema, ki se uporablja za ta proces, se imenuje kromatograf, obstajajo pa tehnike v plinih in tekočinah, kar pomeni, da se lahko izvede v stolpcih ali v ravninski obliki..

Izhlapevanje

Izhlapevanje je tehnika izhlapevanja, ki se pojavi na površini tekočine, ko prehaja v plinsko fazo.

Ta postopek temelji na uporabi energije za mešanico tekočin, ki se segreje na vrelišče tekočine, ki jo je treba ekstrahirati (običajno voda), po kateri je mogoče to komponento ločiti od mešanice..

Ko se ta komponenta sprosti iz mešanice, se bo temperatura zmanjšala zaradi učinka, ki se imenuje hlajenje s hlapenjem.

Padavine

Namenjeno je nastajanju trdne snovi v raztopini; v resnici, ko se trdni delci tvorijo v tekoči raztopini, se imenujejo "oborina".

Obarjanje se lahko izvede z dodajanjem precipitantov vzorcu, ki pospešujejo tvorbo oborine na dnu raztopine. V drugih primerih se to pojavi kot stranski učinek kemijske reakcije med dvema spojinama.

Pri trdnih snoveh pride do termičnega staranja kovin, ki je obdelava, ki povzroči odlaganje metastabilnih faz znotraj zlitine. Te predstavljajo nečistoče, ki material utrjujejo in preprečujejo poškodbe v njegovi kristalni mreži.

Ta postopek se uporablja predvsem v proizvodnji pigmentov, pri odstranjevanju soli iz vode, pri obdelavi vode in pri nekaterih anorganskih kvalitativnih analizah..

Prekristalizacija

Prekristalizacija je tehnika kemičnega čiščenja, ki omogoča ekstrakcijo neželene komponente (ki se raztopi v majhni količini) želene snovi, običajno tekoče raztopine..

Ta tehnika obsega raztapljanje zadevne zmesi v topilu, ki proizvaja nasičeno raztopino. To raztopino pustimo, da se ohladi, po čemer se topnost spojin v raztopini zmanjša.

Končno, želena spojina bo tvorila trdne kristale, ki bodo pustili zaostanke v raztopini in jih lahko ekstrahiramo za nadaljnjo uporabo.

Čistost kristalinične oborine lahko povečamo s ponovitvijo in ponovnim spuščanjem te snovi skozi postopek, z odstranitvijo več in več nečistoč ter povečanjem koncentracije kristalov želene spojine..

Metode ločevanja heterogenih zmesi

Sušenje

Ta postopek vključuje prenos mase za odstranitev vode ali drugega topila iz trdnega ali tekočega materiala in predstavlja običajen postopek v industriji pred skladiščenjem proizvodov za prevoz ali prodajo..

Pojavi se večinoma z uporabo vira toplote in zračnega toka ali gibanja mokre trdne snovi za učinkovito ločevanje tekočine od nje.

Obstaja več načinov sušenja, med katerimi so:

- Sušenje z indirektnim stikom, ki se izvede, na primer, skozi vroče stene.

- Neposredno sušenje z zrakom in konvekcijo.

- Dielektrično sušenje, ki uporablja radiofrekvenco ali mikrovalovno pečico.

- Liofilizacijo, ki povzroči sublimacijo topila iz zamrznjene trdne faze.

- Nadkritično sušenje, ki uporablja pregreto paro za vretje vode v sredini.

Sušenje se ne izvaja samo z uporabo toplote, saj lahko pride tudi do prehodov vročega zraka ali naravno s prenosom mase.

Ta zadnji primer pojasnjuje, zakaj se vlažni predmeti sušijo na soncu, ne da bi jih morali pripeljati do temperature vrelišča vode.

Ekstrakcija

Ekstrakcija je postopek, ki je sestavljen iz ločevanja snovi iz dane faze v drugo, pri čemer je lahko s trdno trdno snovjo ali s tekočo tekočino..

Temelji na lastnostih mešljivosti in / ali relativne topnosti, pri čemer se uporabljajo tri snovi, ki so narejene za medsebojno delovanje v procesu: topnost, medij, v katerem je topnost (običajno voda) in organsko topilo..

Za izvedbo najpogostejšega tipa ekstrakcije-ekstrakcija tekočine-tekočina, imamo vodno raztopino, ki jo želimo ločiti, za katero se uporablja organsko topilo, ki zadržuje raztopljeno spojino v vodi in ujame, raztopi v tej novi snovi in ​​zapusti slabo vodo v raztopini ob koncu postopka.

Pri ekstrakciji s trdno trdno snovjo to običajno izvedemo na podlagi polarnosti analita, pri čemer preide polarno topilo, ki zajame najbolj polarno topilo in ga odstrani iz nepolarnega, s čimer se mešanica učinkovito loči..

Filtracija

Predstavlja preprost postopek ločevanja trdnih snovi od tekočin ali plinov. Filtracija je sklop mehanskih, fizikalnih ali bioloških postopkov, ki med trdno snov in tekočino dodajajo filter.

To omogoča ustvarjanje prostora, skozi katerega lahko preide le tekočina (ki se zdaj imenuje filtriranje), medtem ko bodo trdne snovi ujete v mediju, ki ga boste uporabili ali zavrgli, glede na to, kar analitiki želijo..

Filtracija je fizikalna operacija in se lahko uporablja na nešteto načinov: uporabljajo se površinski filtri, ki so trdni zasloni, ki ujamejo trdne delce s pomočjo filtrirnega papirja ali brez njega; ali globinski filter, ki je ploskev zrnatega materiala, ki zadržuje delce, medtem ko tekočina ali plin gre skozi to snov.

Prednost površinskega filtra je ta, da omogoča zbiranje trdnih odpadkov, vendar je globinski filter manj nagnjen k zamašitvi zaradi večje površine, na kateri se ujamejo odpadki..

Reference

  1. Wikipedija. (s.f.). Postopek ločevanja. Vzpostavljeno iz wikipedia.org
  2. ThoughtCo. (s.f.). Razlika med heterogenimi in homogenimi zmesmi. Vzpostavljeno iz thoughtco.com
  3. BBC (s.f.). Ločilne mešanice. Vzpostavljeno iz bbc.co.uk
  4. Lumen (s.f.). Metode za ločevanje mešanic. Vzpostavljeno iz courses.lumenlearning.com
  5. PDA (s.f.). Lastnosti heterogenih mešanic in homogenih mešanic. Vzpostavljeno iz fl-pda.org