- Koje su metode odvajanja smjese?
- Dekantacija
- Filtriranje
- Magnetsko odvajanje
- Prosijavanje
- Destilacija
- Kristalizacija
- Plutanje
- Kromatografija
Objašnjavamo koje su metode odvajanja smjesa i definiramo svaku od ovih metoda s nekoliko jednostavnih primjera.
Koje su metode odvajanja smjese?
Poznata je kao metode razdvajanja smjesa odnmetode razdvajanja fazana različite fizikalne postupke koji omogućuju odvajanje dviju ili više komponenti smjese. Komponente smjesa zadržavaju svoj identitet i kemijska svojstva nakon odvajanja.
Da bi ti mehanizmi funkcionirali, oni moraju biti mješavine u kojima komponente zadržavaju svoj identitet, a nije bilo kemijske reakcije koje trajno mijenjaju njihova svojstva ili stvaraju nove tvari.
Kako bi se primijenile metode odvajanja, svojstva kao što suVrelište, the gustoća ili veličina treba biti sačuvana u komponentama smjese.
Umjesto toga, ove metode djeluju i u Homogene smjese kao u heterogenim smjesama, budući da ne uključuju nikakvu promjenu u identitetu komponenata, koje se na taj način mogu povratiti više-manje kao što su bile prije miješanja. Ovisno ometoda primjenom, postići će se izvorne komponente veće ili manje čistoće.
Vidi također:Stanja agregacije materije
Dekantacija
Dekantacija je metoda koja se koristi za odvajanje tekućina koje se ne otapaju jedna u drugoj (kao što su voda i ulje) iličvrsta netopiv u atekućina (kao voda i pijesak).
Sastoji se od upotrebe ampule ili lijevka za odvajanje, gdje se smjesa ostavi da se taloži dok se najgušći sastojak ne slegne i ode na dno. Ventil se otvara i pušta van, zatvarajući ga na vrijeme da manje gusti sastojak ostane unutra. Ova metoda se često koristi kao prvi korak prema dobivanju čišćih tvari.
Slijedi:Dekantacija
Filtriranje
Filtracija je korisna metoda odvajanja netopivih krutih tvari od tekućina. Sastoji se od upotrebe filtera (filtar papir, filter kamenje, itd.) koji omogućuje prolazak tekućine kroz porozni medij i zadržava čvrste elemente.
Ovako rade filteriVoda naših kuća, ili filter papir u koji ulijevamo čvrstu kavu prije dodavanja tople vode. Voda (koja sadrži najfinije čestice kave) prolazi kroz papir, a u njemu se zadržavaju grublje čestice kave.
Slijedi:Filtriranje
Magnetsko odvajanje
Magnetsko odvajanje sastoji se od razdvajanja faza prema njihovom magnetskom potencijalu. Neke tvari reagiraju na magnetska polja a drugi ne, i prema ovoj razlici a magnet ili elektromagnetom na smjesu, što omogućuje da se jedna komponenta privuče, a druga netaknuta (na primjer, fragmenti željeza u tlu, živa u vodi, komadići metal u vodi).
Slijedi:Magnetsko odvajanje
Prosijavanje
Prosijavanje djeluje na sličan način kao i filtriranje, ali između čvrstih tvari različitih veličina (kao što su šljunak i pijesak, sol i kokice, ili riža i šljunak).
Koristi se mreža ili sito, čije rupe omogućuju prolaz manjim ulomcima, a zadržavaju veće. Ovisno o materijalu, može se koristiti kao prvi korak u dobivanjučiste tvari ili kao završni korak.
Slijedi:Prosijavanje
Destilacija
Destilacija omogućuje odvajanje topljivih tekućina jedna od druge, ali s različitim točkama vrelišta (kao što su voda i alkohol). Razlika između vrelišta komponenti koje se odvajaju ovom metodom treba biti približno 80 ºC.
Postupak se sastoji od ulijevanja smjese u posudu i zagrijavanja kontroliranjem temperatura tako da samo komponenta nižeg ključanja ispari i prenese se kroz vod (nazvan destilacijski stupac) u drugi spremnik, ovaj put u hladnjaku. Tamo će se kondenzirati i vratiti u prvobitnu fazu.
Tako dobivene tekućine poznate su kao destilati (destilirana voda, destilirani alkohol).
Slijedi:Destilacija
Kristalizacija
Kristalizacija je idealna metoda za odvajanje otopljenih krutih tvari od tekućina (sol iz vode, šećer iz vode). Sastoji se od isparavanja tekućine dok se na dnu posude ne dobiju kristali otopljene krutine. Na primjer, ovako se dobiva morska sol. Ovisno o brzini isparavanje, kristali će biti veći ili manji.
Slijedi:Kristalizacija
Plutanje
Flotacija je suprotna od dekantiranja i sastoji se od dopuštanja krutoj fazi niže gustoće da pluta u tekućini, a zatim se uklanja ručno ili kroz sito. Savršen primjer za to je postupak čišćenja bazena.
Kromatografija
Kromatografija je metoda koja se koristi za odvajanje složenih smjesa koje ne reagiraju ni na jednu drugu metodu razdvajanja. Koristi kapilarnost kao princip: proces koji omogućuje napredovanje tvari kroz određeni medij. Dvije faze smjese su stoga identificirane kao mobilna faza (ona koja napreduje) i stacionarna faza (na kojoj napreduje).
Rad ovog odvajanja ovisi o afinitetu komponenti smjese za obje faze, a prema tom afinitetu razdvajanje će biti brže ili sporije. Na primjer, kada se kava prolije po krpi, kava se pomiče naprijed zauzimajući veliku površinu.
Trenutno postoje različite metode kromatografije:
- Papirna kromatografija. Stacionarnu fazu čini traka filter papira, a mobilnu fazu čini otapalo koje sadrži uzorak koji treba odvojiti. Stavite nekoliko kapi otapala koje sadrži uzorak na jedan kraj papira i pričekajte da tekućina napreduje. Zatim se pusti da se osuši, a ako različite komponente uzorka imaju različite boje, moći će se uočiti njihov različit položaj na papiru.
- Tankoslojna kromatografija. Stacionarna faza se sastoji od upijajućeg materijala zalijepljenog na ploču koja može biti izrađena od stakla, aluminija ili drugog materijala. Mobilna faza je tekućina koja će djelovati kao eluens. Postupak se sastoji od stavljanja uzorka na ploču, a zatim uronjavanja dijela u eluent. Komponente će biti razdvojene razlikom u afinitetu između eluensa i komponente zalijepljene na ploču.
- Kromatografija na stupcu. Stacionarna faza sastoji se od čvrstog upijajućeg materijala koji je pakiran u staklenu kolonu (iako sada postoje stupovi od drugih materijala, na primjer od nehrđajućeg čelika). Mobilna faza se sastoji od eluensa, a razdvajanje komponenti uzorka ovisi o afinitetu koji njezine komponente imaju za obje faze. Općenito, eluent prolazi kroz kolonu gravitacija, iako su razvijene suvremene metode gdje se pokreće pumpama koje se primjenjuju Pritisak.