HETEROGÉNNE ZMESI: VLASTNOSTI, TYPY, PRÍKLADY - CHÉMIA - 2026

K heterogénnej zmesi sú tie, ktoré predstavujú na voľným okom v zásade nad dokonale odlíšiteľné zložky. Hovorí sa, že sú zložené z viac ako jednej zložky materiálu alebo fázy (tuhá, kvapalná alebo plynná), ktorá si zachováva alebo zachováva všetky svoje vlastnosti bez ohľadu na zvyšok zmesi.

Tento druh zmesi je na Zemi veľmi hojný, kde sú jeho prvky zjednotené prostredníctvom viacerých prírodných procesov alebo vďaka procesom, ktoré vynára civilizácia. V skutočnosti ich možno pozorovať v každodennom živote.

Spôsob, ako zistiť, či je zmes heterogénna, je pozorovanie, či obsahuje dve alebo viac materiálových zložiek alebo fáz. Príkladmi homogénnych zmesí sú tanier ryže s šošovicami, cereálie s mliekom, coca cola s ľadom, zmes oleja a vody, pomarančový džús s dužinou, zeminou alebo pieskom. Ak sa pozriete pozorne, uvidíte, že zem a piesok sú vyrobené z rôznych komponentov.

Fázy materiálu sú zložkami heterogénnej zmesi, ktoré je možné separovať použitím rôznych metód separácie. Tieto metódy sú vo všeobecnosti fyzikálne, bez potreby použitia chemických činidiel, ale najmä mechanickej práce alebo tepla.

Medzi spôsoby separácie heterogénnych zmesí patrí dekantácia, filtrácia, preosievanie, odparovanie, rozpúšťanie a magnetická separácia.

Existujú heterogénne zmesi, ktoré sú homogénne alebo jednotné pre oko a spôsobujú zmätok. Pri pohľade pod mikroskopom alebo v menších mierkach sa však objavujú ich rozlíšiteľné fázy. Tieto typy heterogénnych zmesí sú známe ako koloidy, hoci takéto tvrdenie je často predmetom diskusie.

Charakteristiky heterogénnych zmesí

Nie sú jednotné

Plážový piesok je smorgasbord

Hlavnou charakteristikou heterogénnej zmesi je jej nedostatočná jednotnosť, to znamená, že vyzerá rovnako alebo že jej vlastnosti sa nemenia, ak sa na ňu pozeráme alebo sa analyzuje. Tým, že má viac ako dve rozlíšiteľné fázy alebo komponenty, podľa stupnice pozorovania je narušená uniformita.

Napríklad plážové dno má pieskové častice, malé kamene, rastlinný a živočíšny materiál. Všimnite si, že v tomto príklade a v mnohých ďalších prípadoch sa nejednotnosť heterogénnej zmesi meria rozdielom alebo kontrastom ich farieb.

Majú prevažujúcu fázu

Mikroskopické znázornenie heterogénnej zmesi. Šedými bodmi by boli kamene, biele menšie kamene alebo rastlinné alebo živočíšne častice a spodné častice piesku.

Heterogénne zmesi majú prevažujúcu fázu, ktorá sa nachádza vo väčšej miere ako ostatné. Táto fáza môže byť pevná, ako v prípade zŕn piesku, kvapaliny alebo plynu, a bežne sa nazýva dispergačná fáza. Namiesto toho sa menšinová fáza nazýva dispergovaná fáza.

Predstavujú viac ako jeden stav hmoty súčasne

V závislosti od stavu disperznej fázy, ako aj od dispergovanej fázy, sa získa skupina heterogénnych zmesí, ktorých vlastnosti sú úplne konzistentné alebo nie s fyzikálnymi stavmi: tuhá, kvapalná alebo plynná. Napríklad plážová pôda je pevná smorgasbord. Ďalšie príklady uvedieme neskôr.

Druhy heterogénnych zmesí

tuhý

Pôda, ovocné koše, ryža so šošovicou a minerály z mnohých farebných kryštálov sú príkladmi pevných heterogénnych zmesí. Pokiaľ ide o spôsob separácie, možno sú to najjednoduchšie a pravdepodobne sú tiež najrozmanitejšie.

Ďalšie príklady tuhých heterogénnych zmesí sa budú diskutovať v časti s príkladmi.

vylúčenie

Výraz „hviezdy zavesené na oblohe“ pomáha pochopiť, aké sú pozastavenia. Tento typ heterogénnej zmesi pozostáva z prevládajúcej kvapalnej fázy, v ktorej sa ukladajú alebo dispergujú malé tuhé častice, ktoré je možné s určitým úsilím oceniť.

Napríklad, keď sa voda a piesok zmiešajú a miešajú v pohári, najprv sa vytvorí suspenzia. Postupom času však rovnaká gravitácia končí usadzovaním častíc piesku na dne skla, čo ďalej demonštruje nepravidelnú alebo nerovnomernú povahu heterogénnej zmesi voda-piesok.

Colloids

Čo keby sa namiesto piesku dispergovali omnoho menšie častice, ktoré dokázali zostať stabilné dlhšie? Potom by sme čelili koloidu, ktorého prevládajúca alebo dispergačná fáza môže byť pevná, kvapalná alebo plynná.

Dispergované častice sú také malé, že na prvý pohľad koloidy spadajú do klasifikácie homogénnych zmesí kvôli ich zjavnej uniformite. Pri analýze pod mikroskopom alebo pri nižších mierkach pozorovania však koloid začína vykazovať viac ako jednu fázu alebo zložku.

Zmes voda-olej je klasickým príkladom koloidu nazývaného emulzia, pretože je zložená z dvoch nemiešateľných kvapalín (ktoré sa vzájomne neriedia). Ďalšími koloidmi sú krv, majonéza a mlieko.

Olej nalieva cez pohár vody

Všimnite si, že tieto príklady majú spoločné to, že sa na prvý pohľad javia homogénne a nepovažujú sa za heterogénne zmesi, pokiaľ sa ďalej nerozoberajú.

Metódy separácie heterogénnych zmesí

Existuje veľa spôsobov separácie na získanie zložiek heterogénnej zmesi jeden po druhom. Nižšie sú uvedené iba tie najdôležitejšie.

príručka

Zo všetkých metód je to najjednoduchšie v malom meradle. Ak máme košíček alebo koláč s kúskami čokolády, možno ich odstrániť pôsobením rovnakých prstov alebo pinzetou. To isté platí pre ryžu so šošovicami, kde by sa šošovica trpezlivo miešala bez použitia iných nástrojov alebo nástrojov ako vlastnými rukami.

dekantácia

Usadzovací proces na oddelenie heterogénnej zmesi tuhá látka - kvapalina

Spočíva v oddeľovaní kvapaliny od tuhej látky jednoduchým liatím bez potreby filtra alebo sita. Usadenie by sa mohlo použiť na oddelenie vody od usadeného piesku na dne pohára alebo nádoby.

filtrácia

Skladá sa z oddelenia tuhej látky od kvapaliny pomocou filtra, ktorý zadržiava pevné častice a súčasne umožňuje tekutine prejsť. Táto metóda sa môže použiť na čerstvo pripravenú suspenziu vodného piesku bez toho, aby bolo potrebné čakať na usadenie piesku. Únik je v laboratórnej práci extrémne opakovaný alebo častý.

preosievanie

Podobne ako pri filtrácii máme preosievanie, ktoré sa používa na oddelenie zložiek tuhej heterogénnej zmesi podľa rozdielu vo veľkosti ich zŕn. Táto metóda by sa použila napríklad na oddelenie piesku od niektorých robustnejších alebo veľkých kameňov.

vyparovanie

Odparovanie je zvyčajne vyhradené na oddelenie zložiek homogénnych zmesí, ako sú roztoky. Môže sa však použiť aj na odstránenie zjavnej uniformity určitých koloidov. Prostredníctvom tepla sa kvapalina s nižšou teplotou varu najskôr odparí a ostatné zložky zostanú pozadu.

Odparovanie pri nízkom tlaku sa môže použiť na oddelenie tuku a bielkovín od vody, ktorá vytvára mlieko. Toto je jeden z najdôležitejších krokov pri získavaní sušeného mlieka.

rozpustenie

Metóda disolučnej separácie je vyhradená hlavne pre tuhé heterogénne zmesi, najmä tie mineralogického typu. Nečistoty viditeľné na povrchu sa odstránia kúpením zmesi vo vode alebo zriedenej kyseline chlorovodíkovej tak, aby bola jednotná.

Magnetická separácia

Podobne ako v predchádzajúcom prípade sa magnetická separácia uplatňuje hlavne na tuhé zmesi, kde aspoň jedna zo zložiek musí reagovať na príťažlivosť magnetického poľa magnetu. Častice železa predstavujú klasický príklad zložky, ktorú je možné týmto spôsobom oddeliť.

Príklady heterogénnych zmesí

Košíček alebo koláč

Zdobené koláče sú príkladom smorgasbordu. Zdroj: Pxhere.

Samotný košíček alebo koláč, vrátane všetkých zložiek, ktoré ho vytvorili počas jeho prípravy, sa na prvý pohľad rozozná ako materiálná fáza. Medzitým kvapky čokolády, ktoré vyčnievajú na povrch, predstavujú ďalšiu fázu tuhého materiálu.

Jupiter kôra

Planet Jupiter. Zdroj: Judy Schmidt (https://www.flickr.com/photos/geckzilla/44790657805)

Plynná kôra planéty Jupiter má viac ako jednu rozlíšiteľnú fázu a dokonca obsahuje obrovské červenkasté miesto. Táto nejednotnosť spolu s nerovnomerným vzhľadom je typická pre smorgasborda v masívnych mierkach. Čím hlbšie pôjdete smerom k jadru Jupitera, tým je obraz heterogénnejší.

Miešaný šalát

Šalátové taniere vynikajú svojou nápadnou heterogenitou. Zdroj: Pixabay

Miešaný šalát je vynikajúcim príkladom každodenného smorgasbordu, ktorý sa presúva na kulinársky priemysel. Všimnite si, že jeho komponenty sa dajú oddeliť ručne. Podobne ako šalát, jednohubky alebo akýkoľvek iný predjedlo sa klasifikujú ako smorgasbord.

Partery (záhrada s rastlinami a kvetmi)

V kvetinových záhonoch môžete vidieť viac ako jeden konglomerát kvetov. Zdroj: Pxhere.

Kvetinové záhony sú ďalším príkladom heterogénnych zmesí, v ktorých sa kvety stávajú jej zložkami. Opäť platí, že čím viac kvetov existuje, tým viac farieb sa líšia, tým heterogénnejší bude kvetinový záhon vyzerať. Tento prípad je podobný prípadu snacku alebo akejkoľvek skupiny sladkostí.

Šunkový chlieb

Plátok šunkového chleba. Zdroj: Veronidae prostredníctvom Wikipédie.

Šunkový chlieb, typický gastronomický prvok na decembrových sviatkoch vo Venezuele, je ďalším dobrým príkladom heterogénnej zmesi vďaka rozinkám, šunke, slanine a olivám.

sóda

Sýtené nápoje sa považujú za heterogénne zmesi. Zdroj: Pxhere.

Sodné a sýtené nápoje sú príkladmi heterogénnych zmesí, hoci sú to roztoky. Je to spôsobené skutočnosťou, že bubliny oxidu uhličitého samy osebe tvoria plynnú fázu alebo zložku, viditeľne rozoznateľnú na povrchu kvapaliny alebo v nej, ako je to v prípade vyššie uvedeného obrázka.

Ďalšie príklady

- Ak sa do fľaše s vodou pridá piesok , zmes by bola heterogénnou zmesou kvapalina-pevná látka alebo suspenzia.

- Polievky alebo zeleninové a mäsové vývary .

- Miska cereálie s mliekom je zmiešané vrecko.

- Pizza je heterogénna. Pridané zálievky, ako je šunka alebo ananás, nie sú rovnomerne rozmiestnené po celej pizze a ani syr a omáčka na pizzu. To znamená, že je smorgasbord.

- Maticové zmesi sú heterogénne zmesi, pretože prvky, ktoré ju tvoria, sú rôzne.

- Oceán je jednou z najväčších heterogénnych zmesí, ktoré existujú. More je nerovnomerné rozdelenie zvierat, rastlín a ďalších základných zložiek, vďaka ktorým je heterogénne.

- Znečistenie alebo kontaminácia je heterogénna zmes rôznych častíc suspendovaných vo vzduchu.

- Kal z kalu je heterogénna zmes, pretože sa skladá z nečistôt, trávy, lístia a živočíšneho odpadu zmiešaného vo vode.

- Aj keď sa ocot a olej často miešajú ako korenie, samotná zmes je heterogénna. Na chvíľu zostanú spolu, ale po chvíli sa vždy rozlúčia.

- Betón používaný v stavebníctve je heterogénna zmes kameniva, cementu a vody .

- Korenie soli a korenia tvoria heterogénnu zmes.

- Cukor a piesok tiež tvoria heterogénnu zmes. Miešaním a dôkladným pozorovaním možno samostatne identifikovať malé kryštály cukru a pieskové častice.

Referencie

1. Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). chémia (8. vydanie). CENGAGE Learning.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11. februára 2020). Čo je to heterogénna zmes? Definícia a príklady. Získané z: thinkco.com
3. Apríl Klazema. (2020). Vlastnosti a príklady heterogénnej zmesi. Obnovené z: blog.udemy.com
4. Nadácia CK-12. (16. októbra 2019). Heterogénne zmesi. Chémia LibreTexts. Obnovené z: chem.libretexts.org
5. Maria Estela Raffino. (12. februára 2020). Heterogénna zmes. Koncept. Obnovené z: concept.de