METÓDY SEPARÁCIE HETEROGÉNNYCH ZMESÍ - CHÉMIA

Tieto metódy separácie heterogénnych zmesí, sú tie, ktoré sa snažia oddeliť každého z týchto prvkov alebo fáz bez nutnosti akejkoľvek chemickej reakcie. Zvyčajne pozostávajú z mechanických techník, ktoré využívajú rozdiel vo fyzikálnych vlastnostiach týchto komponentov.

Zmes kúskov ovocia, syrov, olív a šunky vykazuje rôzne fyzikálne vlastnosti; Pri oddelení pomocou špáradla sa však večera spolieha na príchute a farby týchto zložiek. Iné zmesi budú nevyhnutne a logicky vyžadovať selektívnejšie kritériá a zásady, keď sa oddeľujú.

Heterogénna zmes pozostávajúca z viac ako jednej zložky sa môže separovať niekoľkými krokmi alebo spôsobmi. Zdroj: Gabriel Bolívar.

Predpokladajme vyššie uvedenú heterogénnu zmes. Na prvý pohľad je vidieť, že hoci je to rovnaká fáza (geometrická a pevná), obsahuje zložky rôznych farieb a tvarov. Prvé sito oranžovej farby umožňuje hviezdu prejsť cez ňu, pričom si zachováva ostatné postavy. Podobné sa deje s druhým sitom a tyrkysovým osemuholníkom.

Sitá sa oddeľujú na základe tvarov a veľkostí figúr. Iné techniky však môžu byť založené na hustotách, prchavosti, molekulových hmotách, okrem iných fyzikálnych vlastností zložiek, aby ich bolo možné separovať.

Hlavné metódy separácie heterogénnych zmesí

- Magnetická separácia

V príklade geometrickej zmesi bolo použité sito, na ktoré sa môže použiť sito (napríklad v kuchyniach), sito alebo sito. Ak sú všetky údaje príliš malé na to, aby ich bolo možné udržať na site, mala by sa použiť iná separačná technika.

Za predpokladu, že oranžová hviezda mala tú vlastnosť, že je feromagnetická, mohla sa odstrániť pomocou magnetu.

Táto magnetická separácia sa vyučuje v školách zmiešaním piesku, síry alebo pilín so železnými hoblinami. Zmes je vizuálne heterogénna: tmavošedá farba čipov kontrastuje s ich okolím. Keď sa však priblíži magnet, železné hobliny sa budú pohybovať smerom k nemu, až kým nebudú migrovať z piesku.

Týmto spôsobom sa oddelia dve zložky pôvodnej zmesi. Táto technika je užitočná iba vtedy, keď je jedna zo zložiek feromagnetická pri teplote, pri ktorej dochádza k separácii.

- Sublimácia

Ak je geometrická zmes dosť voňavá alebo má značne vysoký tlak pár, môže sa sublimovať pomocou vákua a zahrievania. Týmto spôsobom sa napríklad „pevný a prchavý“ tyrkysový osemuholník sublimuje; to znamená, že pôjde z pevnej látky na paru.

Najbežnejšie a reprezentatívne príklady sú heterogénne zmesi s jódom. Pri pomalom zahrievaní sa niektoré čierno-fialové kryštály sublimujú na fialové výpary. Magnetická separácia aj sublimácia sú najmenej bežne používanými metódami. Na nasledujúcom obrázku môžete vidieť proces sublimácie (suchý ľad):

- Dekantácia

Usadenie sa môže použiť pre dva typy heterogénnych zmesí. Zdroj: Gabriel Bolívar.

Ak by v príklade geometrickej zmesi zostali niektoré čísla pripevnené na nádobe, potom by boli tie, ktoré sa dokážu pohybovať, oddelené. To je to, čo sa pozná dekantáciou. Na hornom obrázku sú znázornené dve vodné zmesi: kvapalina-pevná látka (A) a ďalšia kvapalina-kvapalina (B).

Zmes kvapalina-pevná látka

V nádobe A máme na dne pevnú látku, pevne priľnutú k povrchu skla (v prípade kadičky). Ak je taká adhézia taká, tekutina môže byť bez problémov naliata alebo dekantovaná do inej nádoby. To isté sa dá urobiť v prípade, keď je uvedená pevná látka veľmi hustá a dekantácia sa starostlivo uskutočňuje rovnakým spôsobom.

Zmes kvapalina-kvapalina

V nádobe B sa však čierna tekutina nemiešateľná a hustejšia ako voda pohybuje, keď je zmes naklonená; preto, ak sa ju pokúsime dekantovať ako predtým, čierna tekutina bude tiež odtekať spolu s vodou. Na vyriešenie tohto problému sa potom použije oddeľovací lievik.

Tento lievik má tvar hrušky, podlhovastého vrchu alebo zákulisia a do nej sa naleje zmes B. Čiernou tekutinou sa cez úzku dýzu dole dekantuje manipuláciou s uzatváracím kohútom, takže pomaly steká. Potom sa cez horné ústa voda oddelí tak, aby nebola znečistená zvyškami čiernej kvapaliny.

- Filtrácia

Ak sa zmes kvapalina-tuhá látka nedá dekantovať, ako sa to deje vo veľkej väčšine času a pri každodenných laboratórnych úlohách, používa sa filtrácia: najbežnejšia metóda na oddelenie heterogénnych zmesí. Toto je mokrá verzia preosievania.

Vráťte sa k zmesi A z predchádzajúcej časti a predpokladajte, že čierna tuhá látka nevykazuje veľkú afinitu k sklu, takže k nej nepriľne a tiež zostáva suspendovaná časticami rôznych veľkostí. Bez ohľadu na to, ako ťažké sa pokúsite dekantovať, časť tejto otravnej pevnej látky vždy pôjde do prijímacieho plavidla.

Teda namiesto dekantácie sa uskutočňuje filtrácia. Sito je vymenené za filtračný papier s pórmi rôznych priemerov. Voda prechádza týmto papierom a súčasne si zachováva čiernu pevnú látku.

Ak máte v úmysle pracovať s pevnou látkou neskôr alebo ju analyzovať, potom sa filtrácia uskutoční pomocou Buchnerovho lievika a kataazátu, pomocou ktorého sa vo vnútri prijímacej nádoby zavedie vákuum. Týmto spôsobom sa filtračný výkon zlepší pri sušení (nie kalcinácii) tuhej látky na papieri. Nasledujúci obrázok zobrazuje proces filtrácie:

- Odstredenie

Odstredivka. Zdroj: Matt Janicki cez Flickr

Existujú zmesi, ktoré sú voľným okom homogénne, ale v skutočnosti sú heterogénne. Pevné častice sú také malé, že ich gravitácia nesťahuje na dno a filtračný papier ich tiež nemôže udržať.

V týchto prípadoch sa používa odstredenie, pri ktorom častice vďaka zrýchleniu zažijú silu, ktorá ich tlačí smerom dole; rovnako ako keby sa gravitácia niekoľkokrát zvýšila. Výsledkom je, že sa získa dvojfázová zmes (podobná ako v B), z ktorej sa môže supernatant (horná časť) odobrať alebo pipetovať.

Centrifugácia prebieha nepretržite, ak chcete oddeliť plazmu od vzoriek krvi alebo od obsahu tuku v mlieku.

Referencie

Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). chémia (8. vydanie). CENGAGE Learning.
Dobrá veda. (2019). Separácia zmesí. Získané z: goodscience.com.au
Online laboratórium (2012). Separácia zmesí pomocou rôznych techník. Získané z: amrita.olabs.edu.in
Wikipedia. (2019). Proces separácie. Obnovené z: en.wikipedia.org
Parnia Mohammadi a Roberto Dimaliwat. (2013). Oddeľovacie zmesi. Obnovené z: teachengineering.org
Susana Morales Bernal. (SF). JEDNOTKA 3: Čisté látky a zmesi. Obnovené z: classhistoria.com
Vzdelávacie služby Austrália. (2013). Rok 7, jednotka 1: Miešanie a oddeľovanie. Získané z: scienceweb.asta.edu.au

METÓDY SEPARÁCIE HETEROGÉNNYCH ZMESÍ - CHÉMIA - 2026