М; методи s; парація м; сповивання одягу
Найпоширенішими речовинами в природі є суміші. Наприклад, солона вода - це суміш води і солі, тоді як повітря - суміш різних газів. Дуже часто перед використанням речовину необхідно очистити. Таким чином, морська вода не є питною, а дистильована.
Очищення різних сумішей включає різні методи очищення/поділу. Це дає нам можливість проводити невеликі експерименти в лабораторії.
У суміші компоненти зберігають власні фізичні властивості. За допомогою цих відмінностей у фізичних властивостях компоненти можна виділити. Розчин солі містить елементи з дуже різною температурою кипіння: сіль, NaCl (температура кипіння 1413 ° C) і вода, H2O (100 ° C). Звідси випливає, що їх можна розділити випаровуванням, простою перегонкою або фракційною перегонкою. Однак перед тим, як вибрати відповідний спосіб, ви повинні ознайомитися з індивідуальними властивостями компонентів суміші.
| Методи розділення | Необхідний матеріал | Відмінності у фізичних властивостях компонентів, на яких заснована техніка поділу | Практичний приклад |
| Фільтрація | Склянки, лійка, фільтрувальний папір | Розмір частки | Вода (дрібні частинки) та пісок (великі частинки) |
| Поселення | Склянки, скляний стрижень | Велика різниця в щільності | Вода (низька щільність) та пісок (висока щільність) |
| Центрифугування | Центрифуга з пробірками | Низька різниця щільності | Вода (низька щільність) та борошно (трохи вища щільність) |
| Розлука | Лійка-роздільник, мензурка | Різна щільність рідин, що не змішуються | Вода (висока щільність) та арахісове масло (низька щільність) |
| Випаровування | Пальник Бунзена, випарник, годинникове скло | Велика різниця між точками кипіння | Вода (100 ° C) і сіль (1413 ° C) |
| Проста дистиляція | Пальник Бунзена, проточна вода, охолоджуюча рідина, термометр | Велика різниця між точками кипіння | Вода (100 ° C) і сіль (1413 ° C) |
| Фракційна дистиляція | Пальник Бунзена, проточна вода, конденсатор, термометр, фракційна колонка | Мала різниця між точками кипіння | Спирт (78 ° C) і вода (100 ° C) |
| Сублімація | випарник, лійка, пробірка | Тверда речовина, яка сублімується, а інша - ні | Йод (187 ° С) і пісок |
| Кристалізація | Склянки, термометр, фільтрувальний папір | Розчинність | Цукор (дуже розчинний у гарячій воді, низькорозчинний у холодній воді) |
| Хроматографія на папері | Фільтрувальний папір, відповідний розчинник (елюенти) | Розчинність у розчиннику | Барвники, що складають колір, більш-менш розчинні у розчиннику |
Іноді для розділення суміші використовують кілька прийомів. Для отримання чистої солі із суміші піску та солі потрібно буде використовувати розчинення, фільтрування та випаровування.
| Метод | Малювання |
| 1. Фільтрація |
Отвори у фільтрувальному папері настільки малі, що через них не можуть пройти частинки, більші за бактерії.
Оскільки ґрунт щільніший від води, він трохи осяде під дією сили тяжіння на дні склянки, трохи постоявши.
Потім більшу частину води можна акуратно перелити в іншу ємність.
Клацніть Одного разу на малюнку, щоб пройшло 10 хвилин.
Клацніть двічі на малюнку пройти 1 годину !
Хоча грязь щільніша за воду, різниця настільки мала, що вона не осідає самостійно під дією сили тяжіння. Центрифуга створює більшу гравітацію, ніж насправді.
Наведіть курсор на зображення за допомогою миші, щоб повернути кривошип !
Результат через 20 секунд:
Оскільки сіль має набагато вищу температуру кипіння (1413 ° C), ніж вода (100 ° C), лише остання буде випаровуватися при нагріванні сольового розчину і залишатиметься лише сіль.
Дистиляція подібна випаровуванню. Різниця лише в тому, що пара збирається після конденсації.
Лампочка термометра розміщується біля випускної трубки для вимірювання температури пари, що конденсується.
Конденсована рідина називається дистилятом.
За допомогою простої дистиляції суміш води та етанолу неможливо задовільно розділити.
Це пояснюється відносно невеликою різницею між їх температурою кипіння (100 ° С для води та 78 ° С для етанолу).
При нагріванні суміші до 78 ° С випаровуються як вода, так і спирт. Однак наявність фракціонуючої колони забезпечує поверхні, достатньо холодні, щоб менш летючий компонент пари, води, там конденсувався.
Деякі тверді речовини проходять безпосередньо при нагріванні в газоподібному стані, не проходячи через рідку фазу.
Цей вид твердого речовини можна відокремити від суміші, нагріваючи останню за межею сублімації та забезпечуючи прохолодну поверхню для зворотної сублімації (конденсації).
Кількість розчиненої речовини, яку можна розчинити, залежить від кількості розчинника та його температури.
Як правило, чим вище температура і чим більший об'єм розчинника, тим більше розчиненої речовини може бути розчинено.
Розчин, який більше не може розчинити розчинену речовину при певній температурі, називається насиченим.
Якщо насичений розчин охолодити або випарувати, він більше не зможе утримувати початкову кількість розчиненої речовини, і частина його кристалізуватиметься з розчину.
Однак домішки залишаться в розчині і не будуть знаходитися в кристалах, які будуть чистими.
Паперова хроматографія може бути використана для виділення суміші барвників.
Оскільки різні барвники мають різну розчинність у певному розчиннику, вони рухатимуться з різною швидкістю в розчиннику, піднімаючи капіляри.
Отриману хроматограму можна використовувати для ідентифікації компонентів суміші.