Sažetak o disciplini: Kemija

Na temu: Metode odvajanja smjesa

Riga - 2009

Uvod………………………………………………………………………………………..stranica 3

Vrste smjesa……………………………………………………………………………………stranica 4

Metode odvajanja smjesa………………………………………………………..stranica 6

Zaključak…………………………………………………………………………………….stranica 11

Popis korištene literature………………………………………………………......strana 12

Uvod

U prirodi su tvari u čistom obliku vrlo rijetke. Većina predmeta oko nas sastoji se od mješavine tvari. U kemijskom laboratoriju kemičari rade s čistim tvarima. Ako tvar sadrži nečistoće, tada svaki kemičar može odvojiti tvar potrebnu za pokus od nečistoća. Za proučavanje svojstava tvari potrebno je tu tvar pročistiti, tj. podijeliti na sastavne dijelove. Odvajanje smjese je fizički proces. Fizikalne metode za odvajanje tvari naširoko se koriste u kemijskim laboratorijima, u proizvodnji prehrambenih proizvoda te u proizvodnji metala i drugih tvari.

Vrste smjesa

U prirodi nema čistih tvari. Kad ispitujemo gromade i granit, uvjeravamo se da se sastoje od zrnaca i žilica različitih boja; Mlijeko sadrži masti, bjelančevine i vodu; nafta i prirodni plin sadrže organske tvari koje se nazivaju ugljikovodici; zrak sadrži razne plinove; prirodna voda nije kemijski čista tvar. Smjesa je smjesa dviju ili više različitih tvari.

Smjese se mogu podijeliti u dvije velike skupine (ri

Ako su sastojci smjese vidljivi golim okom, tada se takve smjese nazivaju heterogena. Na primjer, mješavina drvene i željezne strugotine, mješavina vode i biljnog ulja, mješavina riječnog pijeska i vode itd.

Ako se sastojci smjese ne mogu razlikovati prostim okom, tada se takve smjese nazivaju homogena. Smjese kao što su mlijeko, ulje, otopina šećera u vodi itd. klasificiraju se kao homogene smjese.

Postoje čvrste, tekuće i plinovite tvari. Tvari se mogu miješati u bilo kojem agregatnom stanju. Agregatno stanje smjese određuje tvar koja je kvantitativno bolja od ostalih.

Heterogene smjese nastaju od tvari različitog agregatnog stanja, kada se tvari međusobno ne otapaju i ne miješaju dobro (tablica 1.)

Homogene smjese nastaju kada se tvari dobro otope jedna u drugoj i dobro izmiješaju (tablica 2).

Kada nastaju smjese, obično ne dolazi do kemijskih transformacija, a tvari u smjesi zadržavaju svoja svojstva. Za razdvajanje smjesa koriste se razlike u svojstvima tvari.

Metode odvajanja smjesa

Smjese, kako heterogene tako i homogene, mogu se podijeliti na sastavne dijelove, tj. za čiste tvari. Čiste tvari su tvari koje se fizikalnim metodama ne mogu razdvojiti na dvije ili više drugih tvari i ne mijenjaju svoja fizikalna svojstva. Postoje različite metode odvajanja smjesa, ovisno o sastavu smjese koriste se određene metode odvajanja smjesa.

1. Screening;
2. Filtriranje;
3. Zagovaranje;
4. Dekantiranje
5. Centrifugiranje;
6. Isparavanje;
7. Isparavanje;
8. rekristalizacija;
9. Destilacija (destilacija);
10. Zamrzavanje;
11. Djelovanje magneta;
12. Kromatografija;
13. Izvlačenje;
14. Adsorpcija.

Upoznajmo neke od njih. Ovdje treba napomenuti da se nehomogene smjese lakše odvajaju od homogenih.U nastavku dajemo primjere odvajanja tvari iz homogenih i nehomogenih smjesa.

Probir.

Zamislimo da granulirani šećer uđe u brašno. Možda je najjednostavniji način odvajanja skrining. Pomoću sita možete lako odvojiti male čestice brašna od relativno velikih kristala šećera. U poljoprivredi, prosijavanje se koristi za odvajanje sjemena biljaka od stranih ostataka. U građevinarstvu se tako odvaja šljunak od pijeska.

Filtriranje

Kruta komponenta suspenzije se odvaja od tekućine filtriranje, pomoću filtera od papira ili tkanine, vate, tankog sloja sitnog pijeska. Zamislimo da nam je dana mješavina kuhinjske soli, pijeska i gline. Iz smjese je potrebno odvojiti kuhinjsku sol. Da biste to učinili, stavite smjesu u čašu s vodom i protresite. Kuhinjska sol se otapa i pijesak se taloži. Glina se ne otapa i ne taloži na dno čaše, pa voda ostaje mutna. Da bi se uklonile netopljive čestice gline iz otopine, smjesa se filtrira. Da biste to učinili, morate sastaviti mali uređaj za filtriranje od staklenog lijevka, filter papira i stativa. Otopina soli se filtrira. Da biste to učinili, filtrirana otopina pažljivo se ulije u lijevak s čvrsto umetnutim filtrom. Čestice pijeska i gline ostaju na filteru, a bistra otopina soli prolazi kroz filter. Za izolaciju kuhinjske soli otopljene u vodi koristi se metoda rekristalizacije.

Rekristalizacija, isparavanje

Rekristalizacija je metoda pročišćavanja u kojoj se tvar prvo otopi u vodi, zatim se otopina tvari u vodi ispari. Kao rezultat, voda isparava i tvar se oslobađa u obliku kristala.
Navedimo primjer: Potrebno je izolirati kuhinjsku sol iz otopine.
Gore smo pogledali primjer kada je bilo potrebno izolirati kuhinjsku sol iz heterogene smjese. Sada odvojimo kuhinjsku sol od homogene smjese. Otopina dobivena filtracijom naziva se filtrat. Filtrat treba uliti u porculansku šalicu. Čašicu s otopinom staviti na prsten za tronožac i otopinu zagrijavati na plamenu alkoholne lampe. Voda će početi isparavati i volumen otopine će se smanjiti. Ovaj proces se zove isparavanjem. Kako voda isparava, otopina postaje koncentriranija. Kada otopina dosegne stanje zasićenosti kuhinjskom soli, na stijenkama šalice pojavit će se kristali. U ovom trenutku prestanite zagrijavati i ohladite otopinu. Ohlađena kuhinjska sol izdvojit će se u obliku kristala. Ako je potrebno, kristali soli mogu se izdvojiti iz otopine filtracijom. Otopina se ne smije ispariti dok voda potpuno ne ispari, budući da se i druge topive nečistoće mogu istaložiti u obliku kristala i kontaminirati kuhinjsku sol.

Taloženje, dekantiranje

Koristi se za odvajanje netopljivih tvari od tekućina podržavajući. Ako su čvrste čestice dovoljno velike, brzo se talože na dno i tekućina postaje bistra. Može se pažljivo ocijediti od taloga, a ova jednostavna operacija ima i svoje ime - dekantiranje. Što su krute čestice u tekućini manje, to će se smjesa duže taložiti. Također možete odvojiti dvije tekućine koje se međusobno ne miješaju.

Centrifugiranje

Ako su čestice heterogene smjese vrlo male, ne mogu se odvojiti ni taloženjem ni filtriranjem. Primjeri takvih mješavina uključuju mlijeko i pastu za zube razmućenu u vodi. Takve smjese se odvajaju centrifugiranje. Smjese koje sadrže takvu tekućinu stavljaju se u epruvete i vrte velikom brzinom u posebnim uređajima - centrifugama. Kao rezultat centrifugiranja, teže čestice se "pritiskuju" na dno posude, a lakše završavaju na vrhu. Mlijeko su sitne čestice masti raspoređene u vodenoj otopini drugih tvari – šećera, bjelančevina. Za odvajanje takve smjese koristi se posebna centrifuga koja se naziva separator. Prilikom odvajanja mlijeka na površini se pojavljuju masnoće koje se lako odvajaju. Ono što ostaje je voda s otopljenim tvarima - to je obrano mlijeko.

Adsorpcija

U tehnologiji se često pojavljuje zadatak pročišćavanja plinova, poput zraka, od neželjenih ili štetnih komponenti. Mnoge tvari imaju jedno zanimljivo svojstvo - mogu se "uhvatiti" za površinu poroznih tvari, poput željeza za magnet. Adsorpcija je sposobnost nekih čvrstih tvari da apsorbiraju plinovite ili otopljene tvari na svojoj površini. Tvari sposobne za adsorpciju nazivaju se adsorbenti. Adsorbenti su čvrste tvari u kojima postoji mnogo unutarnjih kanala, šupljina, pora, tj. imaju vrlo veliku ukupnu apsorpcijsku površinu. Adsorbenti su aktivni ugljen, silikagel (u kutiji s novim cipelama možete pronaći malu vrećicu bijelog graška - ovo je silikagel), filter papir. Različite tvari različito "prianjaju" na površinu adsorbenata: neke se drže čvrsto na površini, druge se drže slabije. Aktivni ugljen može apsorbirati ne samo plinovite tvari, već i tvari otopljene u tekućinama. U slučaju trovanja uzima se tako da se na njemu adsorbiraju otrovne tvari.

Destilacija (destilacija)

Dvije tekućine koje tvore homogenu smjesu, na primjer, etilni alkohol i voda, razdvajaju se destilacijom ili destilacijom. Ova se metoda temelji na činjenici da se tekućina zagrijava do točke vrenja i da se njezina para ispušta kroz izlaznu cijev za plin u drugu posudu. Kako se para hladi, ona se kondenzira, ostavljajući nečistoće u tikvici za destilaciju. Uređaj za destilaciju prikazan je na sl. 2

Tekućina se stavi u Wurtzovu tikvicu (1), grlo Wurtzove tikvice se čvrsto zatvori čepom u koji je umetnut termometar (2), a spremnik sa živom treba biti u visini izlaznog otvora cijevi. Kraj odvodne cijevi umetne se kroz čvrsto pričvršćen čep u Liebigov hladnjak (3), na čijem je drugom kraju učvršćen along (4). Suženi kraj alonža spušta se u prijemnik (5). Donji kraj plašta hladnjaka spojen je gumenim crijevom na slavinu za vodu, a s gornjeg kraja napravljen je odvod u sudoper za pražnjenje. Plašt hladnjaka uvijek treba biti napunjen vodom. Wurtz tikvica i hladnjak montirani su u odvojenim stalcima. Tekućina se ulijeva u tikvicu kroz lijevak s dugom cijevi, ispunjavajući tikvicu za destilaciju do 2/3 volumena. Da bi se osiguralo ravnomjerno vrenje, na dno tikvice stavite nekoliko kotlova - staklenih kapilara začepljenih na jednom kraju. Nakon zatvaranja tikvice dodati vodu u hladnjak i zagrijati tekućinu u tikvici. Zagrijavanje se može provoditi na plinskom plameniku, električnom štednjaku, vodenoj, pješčanoj ili uljnoj kupelji - ovisno o vrelištu tekućine. Zapaljive i zapaljive tekućine (alkohol, eter, aceton, itd.) nikada se ne smiju zagrijavati na otvorenoj vatri kako bi se izbjegle nezgode: treba koristiti samo vodenu ili drugu kupku. Tekućina ne smije potpuno ispariti: u tikvici treba ostati 10-15% prvobitno uzetog volumena. Novi dio tekućine može se uliti tek kada se tikvica malo ohladi.

Smrzavanje

Metodom se odvajaju tvari koje imaju različita tališta smrzavanje, hlađenje otopine. Zamrzavanjem možete dobiti vrlo čistu vodu kod kuće. Da biste to učinili, ulijte vodu iz slavine u staklenku ili šalicu i stavite je u zamrzivač hladnjaka (ili je izvadite na hladnoću zimi). Čim se otprilike polovica vode pretvori u led, njen nezamrznuti dio, gdje se nakupljaju nečistoće, treba izliti i pustiti da se led otopi.

U industriji iu laboratorijskim uvjetima koriste se metode razdvajanja smjesa koje se temelje na drugim različitim svojstvima sastojaka smjese. Na primjer, strugotine od željeza mogu se odvojiti od smjese magnet. Sposobnost tvari da se otapaju u raznim otapalima koristi se kada izvlačenje– metoda odvajanja krutih ili tekućih smjesa obradom s različitim otapalima. Na primjer, jod se može izolirati iz vodene otopine nekim organskim otapalom u kojem se jod bolje otapa.

Zaključak

U laboratorijskoj praksi iu svakodnevnom životu vrlo je često potrebno izolirati pojedine komponente iz smjese tvari. Imajte na umu da smjese uključuju dvije ili više tvari i podijeljene su u dvije velike skupine: homogene i heterogene. Postoje različiti načini razdvajanja smjesa, kao što su filtriranje, isparavanje, destilacija (destilacija) i drugi. Metode odvajanja smjesa uglavnom ovise o vrsti i sastavu smjese.

Popis korištene literature

1. S. Ozols, E. Lepiņš kemija za osnovnu školu., 1996. Str. 289

2. Informacije s interneta

Materijal lekcije sadrži informacije o različitim metodama odvajanja smjesa i pročišćavanja tvari. Naučit ćete koristiti znanje o razlikama u svojstvima sastojaka smjese za odabir optimalne metode razdvajanja određene smjese.

Tema: Početne kemijske ideje

Lekcija: Metode odvajanja smjesa i pročišćavanja tvari

Definirajmo razliku između "metoda za odvajanje smjesa" i "metoda za pročišćavanje tvari". U prvom slučaju, važno je dobiti sve komponente koje čine smjesu u čistom obliku. Pri pročišćavanju tvari obično se zanemaruje dobivanje nečistoća u čistom obliku.

NASELJE

Kako razdvojiti mješavinu pijeska i gline? Ovo je jedna od faza u proizvodnji keramike (primjerice, u proizvodnji opeke). Za odvajanje takve smjese koristi se metoda taloženja. Smjesa se stavi u vodu i promiješa. Glina i pijesak talože se u vodi različitim brzinama. Stoga će se pijesak taložiti puno brže od gline (slika 1).

Riža. 1. Odvajanje smjese gline i pijeska taloženjem

Metoda taloženja također se koristi za odvajanje smjesa u vodi netopljivih krutina različitih gustoća. Na primjer, ovako možete odvojiti mješavinu željezne i drvene strugotine (drvena strugotina će plutati u vodi, dok će se željezna strugotina taložiti).

Mješavina biljnog ulja i vode može se odvojiti i taloženjem jer se ulje ne otapa u vodi i ima manju gustoću (slika 2). Dakle, taloženjem je moguće odvojiti smjese tekućina koje su međusobno netopljive i imaju različite gustoće.

Riža. 2. Odvajanje smjese biljnog ulja i vode taloženjem

Za odvajanje mješavine kuhinjske soli i riječnog pijeska možete koristiti metodu taloženja (kada se pomiješa s vodom, sol će se otopiti, a pijesak će se taložiti), ali bit će pouzdanije odvojiti pijesak od otopine soli pomoću drugog metoda - metoda filtracije.

Filtriranje ove smjese može se obaviti pomoću papirnatog filtera i lijevka spuštenog u čašu. Na filter papiru ostaju zrnca pijeska, a bistra otopina kuhinjske soli prolazi kroz filter. U ovom slučaju riječni pijesak je sediment, a otopina soli je filtrat (slika 3).

Riža. 3. Metodom filtracije odvojiti riječni pijesak od otopine soli

Filtriranje se može provesti ne samo pomoću filter papira, već i pomoću drugih poroznih ili rasutih materijala. Na primjer, rasuti materijali uključuju kvarcni pijesak, a porozni materijali uključuju staklenu vunu i pečenu glinu.

Neke smjese mogu se odvojiti metodom "vruće filtracije". Na primjer, mješavina praha sumpora i željeza. Željezo se tali na temperaturama iznad 1500 C, a sumpor na oko 120 C. Rastaljeni sumpor može se odvojiti od željeznog praha pomoću zagrijane staklene vune.

Sol se može izolirati iz filtrata isparavanjem, tj. zagrijte smjesu i voda će ispariti, a sol će ostati na porculanskoj šalici. Ponekad se koristi isparavanje, djelomično isparavanje vode. Kao rezultat toga nastaje koncentriranija otopina, nakon čijeg hlađenja se otopljena tvar oslobađa u obliku kristala.

Ako je u smjesi prisutna tvar koja se može magnetizirati, može se lako izolirati u svom čistom obliku pomoću magneta. Na primjer, ovako možete odvojiti mješavinu praha sumpora i željeza.

Ista se smjesa može razdvojiti drugom metodom, uz korištenje znanja o močivosti komponenti smjese vodom. Željezo se kvasi vodom, tj. voda se širi po površini glačala. Sumpor se ne kvasi vodom. Ako stavite komad sumpora u vodu, on će se utopiti jer... Gustoća sumpora veća je od gustoće vode. Ali sumporni prah će plutati, jer... Mjehurići zraka lijepe se za zrnca sumpora koja nisu namočena vodom i potiskuju ih na površinu. Da biste odvojili smjesu, morate je staviti u vodu. Sumporni prah će plutati, a željezo će potonuti (slika 4).

Riža. 4. Odvajanje smjese praha sumpora i željeza flotacijom

Metoda razdvajanja smjesa na temelju razlike u močivosti komponenata naziva se flotacija (franc. flotter - lebdjeti). Razmotrimo još nekoliko metoda za odvajanje i pročišćavanje tvari.

Jedna od najstarijih metoda razdvajanja smjesa je destilacija (ili destilacija). Ovom metodom moguće je odvojiti komponente koje su međusobno topive i imaju različita vrelišta. Tako se dobiva destilirana voda. Voda s primjesama kuha se u jednoj posudi. Nastala vodena para kondenzira se hlađenjem u drugoj posudi u obliku već destilirane (čiste) vode.

Riža. 5. Dobivanje destilirane vode

Komponente sličnih svojstava mogu se odvojiti kromatografijom. Ova se metoda temelji na različitoj apsorpciji odvojenih tvari na površini druge tvari.

Na primjer, crvena tinta može se razdvojiti na komponente (vodu i bojilo) kromatografijom.

Riža. 6. Odvajanje crvene tinte papirnom kromatografijom

U kemijskim laboratorijima kromatografija se provodi posebnim instrumentima - kromatografima, čiji su glavni dijelovi kromatografska kolona i detektor.

Adsorpcija se široko koristi u kemiji za pročišćavanje određenih tvari. To je nakupljanje jedne tvari na površini druge tvari. Adsorbenti uključuju, na primjer, aktivni ugljen.

Pokušajte staviti tabletu aktivnog ugljena u posudu s obojenom vodom, promiješajte, filtrirajte i vidite da je filtrat postao bezbojan. Atomi ugljena privlače molekule, u ovom slučaju boju.

Trenutno se adsorpcija široko koristi za pročišćavanje vode i zraka. Na primjer, filtri za pročišćavanje vode sadrže aktivni ugljen kao adsorbent.

1. Zbirka zadataka i vježbi iz kemije: 8. razred: uz udžbenik P.A. Orzhekovsky i dr. “Kemija, 8. razred” / P.A. Orzhekovsky, N.A. Titov, F.F. Hegel. – M.: AST: Astrel, 2006.

2. Ushakova O.V. Radna bilježnica iz kemije: 8. razred: uz udžbenik P.A. Orzhekovsky i dr. “Kemija. 8. razred” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; pod, ispod. izd. prof. godišnje Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (str. 10-11)

3. Kemija: 8. razred: udžbenik. za opće obrazovanje ustanove / P.A. Oržekovski, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005. (§4)

4. Kemija: inorg. kemija: udžbenik. za 8. razred. opće obrazovanje ustanove / G.E. Rudzitis, Fyu Feldman. – M.: Obrazovanje, OJSC “Moskovski udžbenici”, 2009. (§2)

5. Enciklopedija za djecu. Svezak 17. Kemija / Pogl. ur.V.A. Volodin, Ved. znanstveni izd. I. Leenson. – M.: Avanta+, 2003.

Dodatni web resursi

1. Objedinjena zbirka digitalnih obrazovnih izvora ().

2. Elektronička verzija časopisa “Chemistry and Life” ().

Domaća zadaća

Iz udžbenika P.A. Orzhekovsky i drugi. “Kemija, 8. razred” S. 33 br. 2,4,6,T.

Čista tvarsadrži samo čestice jedna vrsta. Primjeri uključuju srebro (sadrži samo atome srebra), sumpornu kiselinu i ugljikov monoksid ( IV) (sadrže samo molekule odgovarajućih tvari). Sve čiste tvari imaju konstantna fizikalna svojstva, na primjer talište (T pl ) i vrelište ( T bala ).

Tvar nije čista ako sadrži bilo koju količinu jedne ili više drugih tvari –nečistoće.

Kontaminanti snižavaju točku smrzavanja i povisuju točku ključanja čiste tekućine. Na primjer, ako dodate sol u vodu, ledište otopine će se smanjiti.

Mješavine sastoje se od dva ili više tvari. Tlo, morska voda, zrak primjeri su različitih mješavina. Mnoge smjese mogu se rastaviti na sastavne dijelove - Komponente – na temelju razlike u njihovim fizičkim svojstvima.

Tradicionalno metode koje se koriste u laboratorijskoj praksi za razdvajanje smjesa na pojedinačne komponente su:

filtracija,

taloženje nakon čega slijedi dekantiranje,

odvajanje pomoću lijevka za odjeljivanje,

centrifugiranje,

isparavanje,

kristalizacija,

destilacija (uključujući frakcijsku destilaciju),

kromatografija,

sublimacija i drugi.

Filtriranje. Filtriranje se koristi za odvajanje tekućina od malih krutih čestica suspendiranih u njima.(Sl. 37) , tj. filtriranje tekućine kroz fino porozne materijale –filteri, koji propuštaju tekućinu i zadržavaju krute čestice na svojoj površini. Tekućina koja je prošla kroz filtar i oslobođena krutih nečistoća u sebi naziva se filtrat.

U laboratorijskoj praksi često se koristiglatki i presavijeni papir filteri(Sl. 38) , izrađen od nezalijepljenog filter papira.

Za filtriranje vrućih otopina (na primjer, u svrhu rekristalizacije soli), koristite posebanvrući filterski lijevak(Sl. 39) s električnim ili vodenim grijanjem).

Često se koristivakuumska filtracija. Filtracija pod vakuumom koristi se za ubrzanje filtracije i potpunije oslobađanje taloga od otopine. U tu svrhu sastavlja se uređaj za vakuumsku filtraciju. (Sl.40) . Sastoji se odBunsenova tikvica, porculanski Buchnerov lijevak, sigurnosna boca i vakuum pumpa(obično vodeni mlaz).

U slučaju filtriranja suspenzije slabo topljive soli, kristali potonje mogu se isprati destiliranom vodom na Buchnerovom lijevku kako bi se uklonila izvorna otopina s njihove površine. U tu svrhu koriste perilica(Sl.41) .

Dekantiranje. Tekućine se mogu odvojiti od netopljivih krutinadekantiranjem(Sl.42) . Ova se metoda može koristiti ako krutina ima veću gustoću od tekućine. Na primjer, ako se u čašu vode doda riječni pijesak, onda će se on, kada se slegne, slegnuti na dno čaše, jer je gustoća pijeska veća od gustoće vode. Zatim se voda može odvojiti od pijeska jednostavnim ispuštanjem. Ova metoda taloženja i potom odvodnjavanja filtrata naziva se dekantiranje.

Centrifugiranje.D Kako bi se ubrzao proces odvajanja vrlo malih čestica koje tvore stabilne suspenzije ili emulzije u tekućini, koristi se metoda centrifugiranje. Ova se metoda može koristiti za odvajanje smjesa tekućih i krutih tvari koje se razlikuju po gustoći. Dioba se provodi u ručne ili električne centrifuge(Sl.43) .

Odvajanje dvije tekućine koje se ne miješaju, imaju različite gustoće i ne stvaraju stabilne emulzije,može se obaviti pomoću lijevka za odjeljivanje (Sl.44) . Na taj način možete odvojiti, na primjer, smjesu benzena i vode. Benzenski sloj (gustoća = 0,879 g/cm 3 ) nalazi se iznad sloja vode, koji ima veliku gustoću ( = 1,0 g/cm 3 ). Otvaranjem slavine lijevka za odjeljivanje možete pažljivo ocijediti donji sloj i odvojiti jednu tekućinu od druge.

Isparavanje(Sl.45) – ova metoda uključuje uklanjanje otapala, na primjer vode, iz otopine zagrijavanjem u porculanskoj posudi za isparavanje. U tom slučaju isparena tekućina se uklanja, a otopljena tvar ostaje u posudi za isparavanje.

Kristalizacija je proces otpuštanja kristala krute tvari kada se otopina ohladi, na primjer, nakon što je isparila. Treba imati na umu da se pri polaganom hlađenju otopine stvaraju veliki kristali. Kada se brzo hladi (na primjer, hlađenjem tekućom vodom), stvaraju se mali kristali.

Destilacija- metoda pročišćavanja tvari koja se temelji na isparavanju tekućine pri zagrijavanju, nakon čega slijedi kondenzacija nastalih para. Pročišćavanje vode od soli (ili drugih tvari, poput bojila) otopljenih u njoj naziva se destilacija. destilacija, a sama pročišćena voda je destilirana.

Frakcijska destilacija(Sl.46) koristi se za razdvajanje smjesa tekućina s različitim vrelištem. Tekućina s nižim vrelištem brže vrije i prolazi kroz frakcijski stupac(ilipovratni kondenzator). Kada ova tekućina dosegne vrh frakcionirane kolone, ona ulazihladnjak, ohlađen vodom i krozzajednoidemprijamnik(tikvica ili epruveta).

Frakcijska destilacija može se koristiti za odvajanje, na primjer, smjese etanola i vode. Vrelište etanola 78 0 C, a voda 100 0 C. Etanol lakše isparava i prvi prolazi kroz hladnjak do prijemnika.

Sublimacija – Metoda se koristi za pročišćavanje tvari koje zagrijavanjem mogu prijeći iz krutog stanja u plinovito stanje, zaobilazeći tekuće stanje. Zatim se pare tvari koja se pročišćava kondenziraju, a nečistoće koje se ne mogu sublimirati se odvajaju.

Metode odvajanja smjesa

Većina tvari na našem planetu ne nalazi se u čistom obliku, već u spojevima i smjesama, zajedno s drugim tvarima.

Dakle, granit sadrži tri tvari koje su vidljive golim okom.

Ali mlijeko nam se čini homogeno dok ne ukiseli. kiselo

mlijeko se odvoji u bistru sirutku i bijeli, gusti talog - protein

kazein. Čovjek davno koristi ove supstance , uključeni u mlijeko, izlučujući ih

iz smjese. Svježi sir se priprema od netopivih bjelančevina - kazeina, i topljivih

Proteini sirutke koriste se za terapeutsku prehranu.

Na koje se načine mogu razdvojiti smjese?

1. Ako je tvar netopljiva u vodi, na primjer žitarice (riža, heljda, krupica, itd.), Riječni pijesak, kreda, glina, tada možete koristiti metodu filtracije.

Filtriranje-filtriranje tekućina (plinova) kroz filtar za njihovo čišćenje od čvrstih nečistoća.

1. Presavijte filtar. Stavite ga u lijevak, lagano ga navlažite vodom.

2. Umetnite lijevak s filtrom u tikvicu.

3. Propustite smjesu neotopljene tvari i vode kroz filtar.

Zaključak. Filtrirana voda je slobodno prolazila kroz filter; Na filtru je ostala tvar netopljiva u vodi.

2. Ako je krutina topljiva u vodi (kuhinjska sol, šećer, limunska kiselina), tada za odvajanjesmjesa se može koristiti metodom isparavanja.

Isparavanje- odvajanje čvrstih tvari otopljenih u tekućini njihovim pretvaranjem u paru.

U čaši vode sol nije nestala, iako je postala nevidljiva - otopina je prozirna. Isparavanje je omogućilo izolaciju tvari otopljene u vodi iz smjese tvari (vode i soli). Na staklu se vide kristali kuhinjske soli. Time se potvrđuje zaključak da da svaka tvar (i voda i sol) smjese zadrži svoja svojstva.

Zaključak. Topljive tvari mogu se izolirati iz otopine.

3 .Za odvajanje tekućina koje su topljive jedna u drugoj, za dobivanje čiste (bez nečistoća) vode, koristi se metoda destilacije

(ili destilacija)

Destilacija-destilacija, odvajanje tvari sadržanih u tekućim smjesama prema vrelištima, nakon čega slijedi hlađenje pare.

U prirodi se voda ne pojavljuje u čistom obliku (bez soli). Oceanska, morska, riječna, bunarska i izvorska voda su vrste otopina soli u vodi. No, ljudima je često potrebna čista voda koja ne sadrži soli (koristi se u automobilskim motorima; u kemijskoj proizvodnji za dobivanje raznih otopina i tvari; za izradu fotografija). Takvu vodu nazivamo destiliranom, a način njezina dobivanja destilacijom.

Zagrijmo vodu iz slavine iznad plamena alkoholne lampe u epruveti zatvorenoj čepom s cijevi za odvod plina. Stavite kraj epruvete u čistu, suhu epruvetu stavljenu u čašu s ledom. Na dnu i stijenkama epruvete u čaši s ledom pojavit će se kapljice destilirane (pročišćene od soli i nečistoća) vode.

Vježbajte

1. Pogledaj u prazan kuhalo za vodu u kojem voda ključa. Ima li na stijenkama i dnu bijele naslage (kamenca) tvari otopljenih u vodi?

2. Kapljice vode teku s poklopca kuhala za vodu u kojem je kuhana voda. Koja voda - na poklopcu ili u samom kotliću - sadrži više soli? Objasni svoj odgovor.

3. Kako se zove proces prikazan na slici?

4. Ako smjesa sadrži željezo, tada ga možete izolirati pomoću magneta, jer željezo i njegove legure privlače magnet.

5. Za odvajanje dvije tekućine koje se ne miješaju (ulje i voda, suncokretovo ulje i voda) potrebno je koristiti lijevak za odjeljivanje.

Tekućina veće gustoće će teći u čašu, a lakša tekućina će ostati u lijevku za odjeljivanje.

Svaka tvar sadrži nečistoće. Tvar se smatra čistom ako ne sadrži gotovo nikakve nečistoće.

Smjese tvari mogu biti homogene i heterogene. U homogenoj smjesi komponente se ne mogu otkriti promatranjem, ali u heterogenoj smjesi to je moguće.

Neka fizikalna svojstva homogene smjese razlikuju se od svojstava komponenata.

U heterogenoj smjesi očuvana su svojstva komponenata.

Heterogene smjese tvari odvajaju se taloženjem, filtriranjem, a ponekad i djelovanjem magneta, a homogene smjese odvajaju se isparavanjem i destilacijom (destilacijom).

Čiste tvari i smjese

Živimo među kemikalijama. Udišemo zrak, koji je mješavina plinova (dušik, kisik i drugi), a izdišemo ugljikov dioksid. Umivamo se vodom - to je još jedna tvar, najčešća na Zemlji. Pijemo mlijeko - mješavinu vode sa sitnim kapljicama mliječne masti, i ne samo: tu je i mliječna bjelančevina kazein, mineralne soli, vitamini, pa čak i šećer, ali ne onaj s kojim se pije čaj, već posebna mliječna bjelančevina - laktoza. Jedemo jabuke koje se sastoje od čitavog niza kemikalija - tu su i šećer, i jabučna kiselina, i vitamini... Kada sažvakani komadići jabuke uđu u želudac, na njih počinju djelovati ljudski probavni sokovi koji pomažu apsorbirati sve ukusne i zdrave tvari ne samo jabuke, nego i bilo koje druge namirnice. Ne samo da živimo među kemikalijama, već smo i sami sazdani od njih. Svaki čovjek – njegova koža, mišići, krv, zubi, kosti, kosa građeni su od kemikalija, poput kuće od cigle. Dušik, kisik, šećer, vitamini su tvari prirodnog porijekla. Staklo, guma, čelik također su tvari, odnosno materijali (smjese tvari). I staklo i guma su umjetnog porijekla, nisu postojali u prirodi. Apsolutno čiste tvari se ne nalaze u prirodi ili se nalaze vrlo rijetko.

Svaka tvar uvijek sadrži određenu količinu nečistoća. Tvar u kojoj gotovo da nema nečistoća naziva se čistom. S takvim tvarima rade u znanstvenom laboratoriju ili školskom kemijskom laboratoriju. Imajte na umu da apsolutno čiste tvari ne postoje.

Pojedinačna čista tvar ima određeni skup karakterističnih svojstava (konstantna fizikalna svojstva). Samo čista destilirana voda ima talište = 0 °C, vrelište = 100 °C i nema okusa. Morska voda smrzava se na nižoj temperaturi, a ključa na višoj, okus joj je gorak i slan. Voda Crnog mora smrzava se na nižoj temperaturi, a ključa na višoj od vode Baltičkog mora. Zašto? Činjenica je da morska voda sadrži i druge tvari, na primjer otopljene soli, t.j. to je mješavina raznih tvari, čiji sastav jako varira, ali svojstva smjese nisu konstantna. Definicija pojma "mješavina" dana je u 17. stoljeću. Engleski znanstvenik Robert Boyle: “Smjesa je integralni sustav koji se sastoji od heterogenih komponenti.”

Smjese uključuju gotovo sve prirodne tvari, prehrambene proizvode (osim soli, šećera i nekih drugih), mnoge lijekove i kozmetiku, kućanske kemikalije i građevinske materijale.

Usporedna svojstva smjese i čiste tvari

Svaka tvar sadržana u smjesi naziva se komponenta.

Klasifikacija smjesa

Postoje homogene i heterogene smjese.

Homogene smjese (homogene)

Dodajte mali dio šećera u čašu vode i miješajte dok se sav šećer ne otopi. Tekućina će imati sladak okus. Dakle, šećer nije nestao, nego je ostao u smjesi. Ali nećemo vidjeti njegove kristale, čak ni kad ispitujemo kap tekućine kroz snažan mikroskop. Pripremljena mješavina šećera i vode je homogena, a najmanje čestice ovih tvari ravnomjerno su izmiješane.

Smjese u kojima se komponente ne mogu otkriti promatranjem nazivamo homogene.

Većina metalnih legura također su homogene smjese. Na primjer, u slitini zlata i bakra (koja se koristi za izradu nakita) nema čestica crvenog bakra i čestica žutog zlata.

Mnogi predmeti za različite namjene izrađeni su od materijala koji su homogene mješavine tvari.

Homogene smjese uključuju sve mješavine plinova, uključujući i zrak. Postoje mnoge homogene smjese tekućina.

Homogene smjese nazivamo i otopinama, čak i ako su krute ili plinovite.

Navedimo primjere rješenja (zrak u tikvici, kuhinjska sol + voda, sitniš: aluminij + bakar ili nikal + bakar).

Heterogene smjese (heterogene)

Znate da se kreda ne otapa u vodi. Ako se njegov prah ulije u čašu vode, tada u dobivenoj smjesi uvijek možete pronaći čestice krede koje su vidljive golim okom ili kroz mikroskop.

Smjese u kojima se komponente mogu otkriti promatranjem nazivamo heterogenim.

Heterogene smjese uključuju većinu minerala, tlo, građevni materijal, živa tkiva, mutnu vodu, mlijeko i druge prehrambene proizvode, neke lijekove i kozmetiku.

U heterogenoj smjesi očuvana su fizikalna svojstva komponenata. Dakle, strugotine željeza pomiješane s bakrom ili aluminijem ne gube sposobnost privlačenja magneta.

Neke vrste heterogenih smjesa imaju posebne nazive: pjena (na primjer, polistirenska pjena, sapunska pjena), suspenzija (mješavina vode s malom količinom brašna), emulzija (mlijeko, dobro promućkano biljno ulje i voda), aerosol ( dim, magla).

Metode odvajanja smjesa

U prirodi tvari postoje u obliku smjesa. Za laboratorijska istraživanja, industrijsku proizvodnju te za potrebe farmakologije i medicine potrebne su čiste tvari.

Postoje mnoge metode za odvajanje smjesa. Odabiru se uzimajući u obzir vrstu smjese, stanje agregacije i razlike u fizičkim svojstvima komponenti.

Metode odvajanja smjesa

Te se metode temelje na razlikama u fizičkim svojstvima komponenti smjese.

Razmotrimo načine razdvajanja heterogenih i homogenih smjesa.

Posebna metoda za razdvajanje komponenti, koja se temelji na njihovoj različitoj apsorpciji od strane pojedine tvari, je kromatografija.

Objesite li traku filter papira na posudu s crvenom tintom, uronite samo kraj trake u nju. Otopina se apsorbira u papir i diže se duž njega. Ali granica dizanja boje zaostaje za granicom dizanja vode. Tako se razdvajaju dvije tvari: voda i boja u tinti.

Ruski botaničar M. S. Cvet prvi je pomoću kromatografije izolirao klorofil iz zelenih dijelova biljaka. U industriji i laboratorijima umjesto filter papira za kromatografiju koriste se škrob, ugljen, vapnenac i aluminijev oksid. Jesu li uvijek potrebne tvari s istim stupnjem pročišćavanja?

Za različite svrhe potrebne su tvari s različitim stupnjevima pročišćavanja. Vodu za kuhanje treba ostaviti da odstoji dovoljno da se uklone nečistoće i klor koji se koristi za dezinfekciju. Voda za piće mora se prvo prokuhati. A u kemijskim laboratorijima za pripremu otopina i provođenje eksperimenata, u medicini je potrebna destilirana voda, pročišćena što je više moguće od tvari otopljenih u njoj. Osobito čiste tvari, čiji sadržaj nečistoća ne prelazi milijunti dio postotka, koriste se u elektronici, poluvodiču, nuklearnoj tehnologiji i drugim preciznim industrijama.