آیا می دانید چه روش هایی برای جداسازی مخلوط ها وجود دارد؟ برای دادن جواب منفی خیلی عجله نکنید. شما از بسیاری از آنها در فعالیت های روزانه خود استفاده می کنید.

ماده خالص: چیست؟

اتم ها، مولکول ها، مواد و مخلوط ها مفاهیم اولیه شیمیایی هستند. منظورشون چیه؟ 118 عنصر شیمیایی در جدول D.I. مندلیف وجود دارد. اینها انواع مختلفی از ذرات بنیادی - اتم ها هستند. آنها از نظر جرم با یکدیگر تفاوت دارند.

اتم ها با اتصال به یکدیگر، مولکول ها یا مواد را تشکیل می دهند. دومی، با اتصال به یکدیگر، مخلوط هایی را تشکیل می دهند. مواد خالص دارای ترکیب و خواص ثابتی هستند. اینها ساختارهای همگن هستند. اما آنها را می توان از طریق واکنش های شیمیایی به اجزاء جدا کرد.

دانشمندان ادعا می کنند که مواد خالص عملا در طبیعت وجود ندارند. در هر یک از آنها مقدار کمی ناخالصی وجود دارد. این به این دلیل اتفاق می افتد که بیشتر مواد از نظر فعالیت متفاوت هستند. حتی فلزات غوطه ور در آب در سطح یون در آن حل می شوند.

ترکیب مواد خالص همیشه ثابت است. تغییر آن به سادگی غیرممکن است. بنابراین، اگر مقدار کربن یا اکسیژن یک مولکول دی اکسید کربن را افزایش دهید، یک ماده کاملاً متفاوت خواهد بود. و در مخلوط می توانید تعداد اجزا را کم یا زیاد کنید. این ترکیب آن را تغییر می دهد، اما واقعیت وجود آن را تغییر نمی دهد.

مخلوط چیست

ترکیبی از چند ماده را مخلوط می گویند. آنها می توانند دو نوع باشند. اگر اجزای جداگانه در یک مخلوط غیرقابل تشخیص باشند، آن را یکنواخت یا همگن می نامند. نام دیگری وجود دارد که اغلب در زندگی روزمره استفاده می شود - راه حل. اجزای چنین مخلوطی را نمی توان با روش های فیزیکی جدا کرد. به عنوان مثال، استخراج مکانیکی کریستال هایی که در آن حل شده اند از محلول شور امکان پذیر نیست. نه تنها محلول های مایع در طبیعت یافت می شوند. بنابراین، هوا یک مخلوط گازی همگن است و یک آلیاژ فلز جامد است.

در مخلوط های ناهمگن یا ناهمگن، ذرات منفرد با چشم غیر مسلح قابل مشاهده هستند. آنها در ترکیب و خواص با یکدیگر متفاوت هستند. این بدان معنی است که آنها می توانند کاملاً مکانیکی از یکدیگر جدا شوند. سیندرلا که توسط نامادری شیطان صفتش مجبور شد لوبیاها را از نخود جدا کند، با این کار به خوبی کنار آمد.

شیمی: روش های جداسازی مخلوط ها

تعداد زیادی مخلوط در زندگی روزمره و طبیعت یافت می شود. چگونه روش صحیح جداسازی آنها را انتخاب کنیم؟ باید بر اساس خصوصیات فیزیکی اجزای جداگانه باشد. اگر مواد دارای نقطه جوش متفاوتی باشند، تبخیر به دنبال تبلور و همچنین تقطیر موثر خواهد بود. از چنین روش هایی برای جداسازی محلول های همگن استفاده می شود. برای جداسازی مخلوط های ناهمگن، از تفاوت در سایر خواص اجزای آنها استفاده می شود: چگالی، ترشوندگی، حلالیت، اندازه، مغناطیس و غیره.

روش های فیزیکی برای جداسازی مخلوط ها

هنگام جداسازی اجزای مخلوط، ترکیب خود مواد تغییر نمی کند. بنابراین، روش های جداسازی مخلوط ها را نمی توان یک فرآیند شیمیایی نامید. بنابراین، با ته نشین شدن، فیلتر کردن و قرار گرفتن در معرض آهنربا، می توان اجزای جداگانه را به صورت مکانیکی جدا کرد. در آزمایشگاه از ابزارهای مختلفی استفاده می شود: قیف جداکننده، کاغذ صافی، نوارهای مغناطیسی. اینها روشهایی برای جداسازی مخلوطهای ناهمگن هستند.

غربالگری

این روش شاید ساده ترین باشد. هر خانم خانه‌داری با آن آشناست. این بر اساس تفاوت در اندازه اجزای جامد مخلوط است. الک کردن در زندگی روزمره برای جداسازی آرد از ناخالصی ها، لارو حشرات و آلاینده های مختلف استفاده می شود. در تولیدات کشاورزی، دانه های غلات از زباله های خارجی به این ترتیب پاک می شوند. کارگران ساختمانی مخلوطی از شن و ماسه را الک می کنند.

دفاع

این روش جداسازی مخلوط ها برای اجزای با چگالی متفاوت استفاده می شود. اگر ماسه وارد آب شد، محلول به دست آمده را باید به خوبی مخلوط کرده و مدتی بگذارید. همین کار را می توان با مخلوط آب و روغن نباتی یا نفت انجام داد. شن و ماسه در ته نشست خواهد شد. اما روغن، برعکس، از بالا جمع می شود. این روش در زندگی روزمره و طبیعت مشاهده می شود. به عنوان مثال، دوده از دود ته نشین می شود، و شبنم فردی از مه می ریزد. و اگر شیر خانگی را یک شبه بگذارید، می توانید تا صبح خامه را جمع آوری کنید.

فیلتراسیون

دوستداران چای دم کرده روزانه از این روش استفاده می کنند. ما در مورد فیلتراسیون صحبت می کنیم - روشی برای جداسازی مخلوط ها بر اساس حلالیت های مختلف اجزا. تصور کنید که براده های آهن و نمک وارد آب شده است. ذرات بزرگ نامحلول روی فیلتر باقی خواهند ماند. و نمک حل شده از آن عبور می کند. اصل این روش زیربنای عملکرد جاروبرقی ها، عملکرد ماسک های تنفسی و باندهای گازی است.

عمل توسط آهنربا

روشی برای جداسازی مخلوط پودرهای گوگرد و آهن پیشنهاد کنید. به طور طبیعی، این عمل یک آهنربا است. آیا همه فلزات توانایی این را دارند؟ اصلا. بر اساس درجه حساسیت، سه گروه از مواد متمایز می شوند. به عنوان مثال، طلا، مس و روی به آهنربا متصل نمی شوند. به گروه مواد دیامغناطیس تعلق دارند. منیزیم، پلاتین و آلومینیوم درک ضعیفی دارند. اما اگر مخلوط حاوی فرومغناطیس باشد، این روش موثرترین خواهد بود. به عنوان مثال، آهن، کبالت، نیکل، تربیوم، هولمیوم، تولیوم از جمله این موارد هستند.

تبخیر

کدام روش جداسازی مخلوط ها برای محلول همگن آبی مناسب است؟ این تبخیر است. اگر فقط آب نمک دارید، اما به آب تمیز نیاز دارید، فوراً ناراحت نشوید. باید مخلوط را تا نقطه جوش حرارت دهید. در نتیجه آب تبخیر خواهد شد. و کریستال های ماده حل شده در ته ظرف قابل مشاهده خواهد بود. برای جمع آوری آب، باید متراکم شود - از حالت گازی به مایع منتقل شود. برای انجام این کار، بخارات سرد شده، با سطحی با دمای پایین‌تر تماس می‌گیرند و به داخل ظرف آماده شده می‌ریزند.

تبلور

در علم، این اصطلاح به معنای وسیع تری در نظر گرفته می شود. این فقط یک روش برای به دست آوردن مواد خالص نیست. کریستال های موجود در طبیعت شامل کوه های یخ، مواد معدنی، استخوان ها و مینای دندان هستند.

رشد آنها در شرایط مشابه اتفاق می افتد. کریستال ها در نتیجه مایعات خنک کننده یا فوق اشباع شدن بخار تشکیل می شوند و سپس دما دیگر نباید تغییر کند. بنابراین، ابتدا به برخی از شرایط محدود دست می‌یابیم. در نتیجه، یک مرکز تبلور ظاهر می شود که اتم های مایع، مذاب، گاز یا شیشه در اطراف آن جمع می شوند.

تقطیر

حتما در مورد آب که به آن مقطر می گویند شنیده اید. این مایع تصفیه شده برای ساخت داروها، تحقیقات آزمایشگاهی و سیستم های خنک کننده ضروری است. و آن را در دستگاه های مخصوص دریافت می کنند. به آنها تقطیر کننده می گویند.

تقطیر روشی برای جداسازی مخلوط مواد با نقطه جوش متفاوت است. ترجمه از لاتین، این اصطلاح به معنای "چکیدن" است. برای مثال با استفاده از این روش می توانید الکل و آب را از محلول جدا کنید. اولین ماده در دمای +78 درجه سانتیگراد شروع به جوشیدن می کند. بخار الکل متعاقبا متراکم می شود. آب به صورت مایع باقی می ماند.

به روشی مشابه، محصولات تصفیه شده از نفت به دست می آید: بنزین، نفت سفید، نفت گاز. این فرآیند یک واکنش شیمیایی نیست. روغن به بخش های جداگانه ای تقسیم می شود که هر کدام نقطه جوش خاص خود را دارند. این در چند مرحله اتفاق می افتد. ابتدا جداسازی اولیه روغن انجام می شود. از گازهای مرتبط، ناخالصی های مکانیکی و بخار آب تصفیه می شود. در مرحله بعد، محصول به دست آمده در ستون های تقطیر قرار می گیرد و شروع به گرم شدن می کند. این تقطیر اتمسفری روغن است. در دمای کمتر از 62 درجه، گاز مرتبط باقی مانده تبخیر می شود. با حرارت دادن مخلوط تا 180 درجه، کسری بنزین به دست می آید، تا 240 - نفت سفید، تا 350 - سوخت دیزل. باقیمانده پالایش روغن حرارتی، نفت کوره است که به عنوان روان کننده استفاده می شود.

کروماتوگرافی

این روش به نام دانشمندی که اولین بار از آن استفاده کرد نامگذاری شد. نام او میخائیل سمنوویچ تسوت بود. در ابتدا از این روش برای جداسازی رنگدانه های گیاهی استفاده می شد. و کروماتوگرافی به معنای واقعی کلمه از یونانی به عنوان "من با رنگ می نویسم" ترجمه شده است. کاغذ صافی را در مخلوط آب و جوهر فرو کنید. اولین مورد بلافاصله شروع به جذب می کند. این به دلیل درجات مختلف خواص جذب است. این همچنین انتشار و میزان حلالیت را در نظر می گیرد.

جذب

برخی از مواد توانایی جذب مولکول هایی از انواع دیگر را دارند. به عنوان مثال، هنگام مسمومیت، کربن فعال مصرف می کنیم تا از شر سموم خلاص شویم. این فرآیند نیازمند یک رابط است که بین دو فاز قرار دارد.

این روش در صنایع شیمیایی برای جداسازی بنزن از مخلوط‌های گازی، خالص‌سازی محصولات مایع پالایش نفت و خالص‌سازی آن‌ها از ناخالصی‌ها استفاده می‌شود.

بنابراین، در مقاله خود به راه های اصلی جداسازی مخلوط ها نگاه کردیم. مردم از آنها هم در خانه و هم در مقیاس صنعتی استفاده می کنند. انتخاب روش بستگی به نوع مخلوط دارد. یک عامل مهم خواص فیزیکی خاص اجزای آن است. برای جداسازی محلول هایی که در آنها تک تک قطعات از نظر بصری قابل تشخیص نیستند، از روش های تبخیر، کریستالیزاسیون، کروماتوگرافی و تقطیر استفاده می شود. اگر بتوان اجزای منفرد را شناسایی کرد، چنین مخلوط هایی ناهمگن نامیده می شوند. برای جداسازی آنها از روش های ته نشینی، فیلترینگ و عمل مغناطیسی استفاده می شود.

1. جاهای خالی متن را با استفاده از کلمات "مؤلفه ها"، "تفاوت ها"، "دو"، "فیزیکی" پر کنید.

یک مخلوط را می توان با مخلوط کردن حداقل دو ماده تهیه کرد. مخلوط ها را می توان با استفاده از روش های فیزیکی بر اساس تفاوت در خواص فیزیکی اجزا، به اجزای جداگانه خود جدا کرد.

2-جملات را کامل کنید.

الف) روش ته نشینی بر اساسواقعیت این است که ذرات ماده جامد بسیار بزرگ هستند؛ آنها به سرعت در ته نشست می شوند و مایع را می توان با دقت از رسوب تخلیه کرد.

ب) روش سانتریفیوژ بر اساسعمل نیروی گریز از مرکز - ذرات سنگین تر ته نشین می شوند و ذرات سبک در بالای آن قرار می گیرند.

ج) روش فیلترینگ بر اساسعبور محلول جامد از فیلتری که در آن ذرات جامد روی فیلتر باقی می مانند.

3- کلمه جا افتاده را پر کنید:

الف) آرد و شکر گرانول - یک الک؛ براده های گوگرد و آهن - آهنربا.

ب) آب و روغن آفتابگردان - قیف جداکننده. آب و ماسه رودخانه - فیلتر.

ج) هوا و گرد و غبار - ماسک تنفسی. هوا و گاز سمی - جاذب.

4. فهرستی از تجهیزات تصفیه لازم تهیه کنید.

الف) فیلتر کاغذی
ب) یک لیوان با محلول
ج) قیف شیشه ای
د) شیشه تمیز
د) میله شیشه ای
ه) سه پایه با پا

5. تجربه آزمایشگاهی. ساخت فیلترهای معمولی و چین دار از کاغذ صافی یا دستمال کاغذی.

به نظر شما محلول از کدام فیلتر سریعتر عبور می کند - فیلتر معمولی یا تا شده؟ چرا؟

از طریق تا شده - منطقه تماس فیلتراسیون بزرگتر از فیلتر معمولی است.

6. راه هایی برای جداسازی مخلوط های نشان داده شده در جدول 16 پیشنهاد کنید.

روش های جداسازی برخی مخلوط ها

7. تجربه خانه. جذب رنگ‌های پپسی کولا توسط کربن فعال

معرف ها و تجهیزات:نوشیدنی گازدار، کربن فعال؛ تابه، قیف، کاغذ صافی، اجاق گاز برقی.

پیش رفتن.نصف فنجان (100 میلی لیتر) نوشیدنی گازدار را در تابه بریزید. 5 قرص کربن فعال را به آن اضافه کنید. تابه را به مدت 10 دقیقه روی اجاق گاز گرم کنید. کربن را فیلتر کنید. نتایج آزمایش را توضیح دهید.

محلول به دلیل جذب مواد رنگی توسط کربن فعال تغییر رنگ داد.

8. تجربه خانه. جذب بخارات معطر توسط چوب ذرت.

معرف ها و تجهیزات: چوب ذرت، عطر یا ادکلن؛ 2 شیشه شیشه ای یکسان با درب.

پیش رفتن.یک قطره عطر را در دو ظرف شیشه ای بریزید. 4-5 چوب ذرت را در یکی از شیشه ها قرار دهید. هر دو شیشه را با درب ببندید. شیشه حاوی چوب های ذرت را کمی تکان دهید. برای چی؟

برای افزایش سرعت جذب

هر دو شیشه را باز کنید. نتایج آزمایش را توضیح دهید.

در ظرفی که چوب ذرت در آن بود، بویی نیست، زیرا بوی عطر را جذب می کرد.

در حین تحصیل در رشته شیمی، متوجه شدم که مواد خالص بسیار کمی در طبیعت، تکنولوژی و زندگی روزمره وجود دارد. مخلوط ها بسیار رایج تر هستند - ترکیبی از دو یا چند جزء که از نظر شیمیایی به یکدیگر مرتبط نیستند. مخلوط ها از نظر اندازه ذرات مواد موجود در ترکیب آنها و همچنین در حالت تجمع اجزاء متفاوت هستند. تحقیقات شیمیایی به مواد خالص نیاز دارد. اما چگونه آنها را بدست آورید یا آنها را از مخلوط جدا کنید؟ من سعی کردم در کارم به این سوال پاسخ دهم.

در زندگی روزمره، ما با مخلوطی از مواد احاطه شده ایم. هوایی که تنفس می کنیم، غذایی که مصرف می کنیم، آبی که می نوشیم، و حتی خودمان - همه اینها، از نقطه نظر شیمیایی، مخلوط هایی هستند که از 2 تا 3 تا هزاران ماده دارند.

مخلوط ها سیستم هایی متشکل از چندین جزء هستند که از نظر شیمیایی به یکدیگر مرتبط نیستند. مخلوط ها با اندازه ذرات مواد موجود در ترکیب آنها متمایز می شوند. گاهی اوقات این ذرات به قدری بزرگ هستند که با چشم غیر مسلح دیده می شوند. به عنوان مثال، چنین مخلوط هایی شامل پودر لباسشویی، مخلوط های آشپزی برای پخت و مخلوط های ساختمانی است. گاهی اوقات ذرات اجزای موجود در مخلوط ها کوچکتر هستند و برای چشم قابل تشخیص نیستند. به عنوان مثال، آرد حاوی دانه های نشاسته و پروتئین است که با چشم غیر مسلح قابل تشخیص نیست. شیر همچنین یک مخلوط آبی است که حاوی قطرات کوچک چربی، پروتئین، لاکتوز و سایر مواد است. اگر قطره شیر را زیر میکروسکوپ بررسی کنید، می توانید قطرات چربی را در شیر ببینید. وضعیت فیزیکی مواد در مخلوط ها ممکن است متفاوت باشد. به عنوان مثال خمیر دندان مخلوطی از مواد جامد و مایع است. مخلوط هایی وجود دارد که در تشکیل آنها مواد به قدری "به یکدیگر نفوذ می کنند" که به ذرات ریز شکسته می شوند که حتی در زیر میکروسکوپ نیز قابل تشخیص نیستند. مهم نیست که چگونه به هوا نگاه می کنیم، نمی توانیم گازهای تشکیل دهنده آن را تشخیص دهیم.

بنابراین، مخلوط ها طبقه بندی می شوند:

مخلوط هایی که در آنها ذرات مواد تشکیل دهنده مخلوط با چشم غیر مسلح یا زیر میکروسکوپ قابل مشاهده باشد، ناهمگن یا ناهمگن نامیده می شوند.

به مخلوط هایی که حتی با میکروسکوپ هم نمی توان ذرات مواد تشکیل دهنده مخلوط را دید، همگن یا همگن می گویند.

مخلوط های همگن بر اساس حالت تجمع به گاز، مایع و جامد تقسیم می شوند. مخلوطی از هر گازی همگن است. به عنوان مثال، هوای پاک مخلوطی همگن از نیتروژن، اکسیژن، دی اکسید کربن و گازهای نجیب است. اما هوای غبارآلود مخلوطی ناهمگن از همان گازهاست که فقط حاوی ذرات غبار است. مخلوط طبیعی مایع شامل روغن است. این شامل صدها جزء مختلف است. البته رایج ترین مخلوط مایع یا بهتر بگوییم محلول، آب دریاها و اقیانوس ها است. 1 لیتر آب دریا به طور متوسط ​​حاوی 35 گرم املاح مختلف است. ما همیشه در زندگی روزمره با مخلوط های مایع روبرو می شویم. شامپوها و نوشیدنی ها، معجون ها و مواد شیمیایی خانگی همه مخلوطی از مواد هستند. حتی آب لوله کشی را نمی توان یک ماده خالص در نظر گرفت: حاوی نمک های محلول، ناخالصی های کوچک نامحلول و همچنین میکروارگانیسم هایی است که با کلر زدایی ضد عفونی می شوند. مخلوط های جامد نیز گسترده هستند. سنگ ها مخلوطی از چند ماده هستند. خاک، ماسه، خاک رس مخلوط های جامد هستند. مخلوط های جامد شامل شیشه، سرامیک و آلیاژها هستند.

شیمیدانان به سادگی با مخلوط کردن مواد مختلف مخلوط هایی ایجاد می کنند - اجزایی که خواص آنها می تواند متفاوت باشد. مهم است که مخلوط ها خواص اجزای سازنده خود را حفظ کنند. به عنوان مثال، رنگ خاکستری از مخلوط کردن سیاه و سفید به دست می آید. اگرچه ما رنگ خاکستری را می بینیم، اما این بدان معنا نیست که همه ذرات چنین رنگ خاکستری خاکستری هستند. در زیر میکروسکوپ، ذرات رنگ های سیاه و سفید که رنگ های سیاه و سفید را تشکیل می دهند، قطعا آشکار خواهند شد.

جداسازی مخلوط ها به اجزای تشکیل دهنده آنها (مواد جداگانه) کار پیچیده تری نسبت به تهیه مخلوط است، اما اهمیت کمتری ندارد. مهمترین روش های جداسازی مخلوط ها را می توان در نمودار منعکس کرد:

با استفاده از روش‌های مختلف جداسازی مخلوط‌ها (ته‌نشینی، صافی، تقطیر، انجماد و غیره)، روغن را از شیر، طلا را از ماسه رودخانه، الکل را از ماسه به دست می‌آورند و آب را از ناخالصی‌های نامحلول و محلول تصفیه می‌کنند.

آزمایشگاه ها و صنایع شیمیایی اغلب به مواد خالص نیاز دارند. موادی که خواص فیزیکی ثابتی دارند، مانند آب مقطر، خالص نامیده می شوند. (مواد تقریباً کاملاً خالص به دست نیامده است.)

روش های مختلفی برای جداسازی مخلوط ها وجود دارد. بیایید نگاهی دقیق تر به این روش ها بیندازیم.

جداسازی از یک مخلوط ناهمگن

1. وکالت.

الف) جداسازی مواد از مخلوط ناهمگن تشکیل شده توسط مواد نامحلول در آب با چگالی متفاوت. به عنوان مثال، براده های آهن را می توان با تکان دادن مخلوط با آب و سپس ته نشین شدن از براده های چوب جدا کرد. براده های آهن در کف ظرف فرو می روند، در حالی که براده های چوب به سطح شناور می شوند و می توانند همراه با آب تخلیه شوند.

ب) برخی از مواد با سرعت های متفاوت در آب ته نشین می شوند. اگر خاک رس مخلوط با ماسه را با آب تکان دهید، ماسه خیلی سریعتر ته نشین می شود. این روش در تولید سرامیک برای جداسازی ماسه از خاک رس (تولید آجر قرمز، سفال و ...) استفاده می شود. ج) جداسازی مخلوطی از مایعات کمی محلول با چگالی های مختلف. مخلوط بنزین با آب، روغن با آب و روغن نباتی با آب به سرعت جدا می شوند، بنابراین می توان آنها را با استفاده از قیف یا ستون جداکننده جدا کرد. گاهی اوقات مایعات با چگالی های مختلف با سانتریفیوژ جدا می شوند، مانند خامه از شیر.

2. فیلتراسیون.

جداسازی مواد از مخلوط ناهمگن تشکیل شده توسط مواد محلول در آب.

برای جدا کردن نمک خوراکی آن را با ماسه مخلوط کرده و در آب تکان دهید. نمک سفره حل می شود و ماسه ها ته نشین می شوند.

برای تسریع در جداسازی ذرات نامحلول از محلول، مخلوط فیلتر می شود. ماسه روی کاغذ صافی باقی می ماند و محلول شفاف نمک خوراکی از صافی عبور می کند.

3. عمل توسط آهنربا.

جداسازی موادی که قادر به مغناطیسی شدن از یک مخلوط ناهمگن هستند. به عنوان مثال، اگر مخلوطی از پودرهای آهن و گوگرد وجود داشته باشد، می توان آنها را با استفاده از آهنربا جدا کرد.

جداسازی مواد از یک مخلوط همگن.

4. تبخیر. تبلور.

برای جدا کردن یک ماده محلول، به عنوان مثال، نمک خوراکی، از یک محلول، دومی تبخیر می شود. آب تبخیر می شود و نمک سفره در فنجان چینی باقی می ماند. گاهی اوقات از تبخیر، یعنی تبخیر جزئی آب استفاده می شود. در نتیجه محلول غلیظ تری تشکیل می شود که با سرد شدن آن ماده محلول به شکل کریستال آزاد می شود. این روش تصفیه مواد را کریستالیزاسیون می نامند.

5. تقطیر.

این روش جداسازی مخلوط ها بر اساس اختلاف نقطه جوش اجزای محلول در یکدیگر است.

تقطیر (تقطیر) تکنیکی برای جداسازی مخلوط‌های همگن با تبخیر مایعات فرار با متراکم شدن بخارات بعدی آنهاست. به عنوان مثال، به دست آوردن آب مقطر.

برای این کار، آب با مواد حل شده در آن در یک ظرف جوشانده می شود. بخار آب حاصل در ظرف دیگری به شکل آب مقطر متراکم می شود.

6. کروماتوگرافی.

این روش مبتنی بر این واقعیت است که مواد منفرد توسط سطح ماده دیگری با سرعت های متفاوت جذب (محصول) می شوند.

ماهیت این روش را می توان از تجربه زیر آموخت.

اگر یک نوار کاغذ صافی روی ظرفی با جوهر قرمز آویزان شود و فقط انتهای نوار در آن غوطه ور شود، متوجه خواهید شد که محلول جذب کاغذ شده و بالا می رود. با این حال، مرز افزایش رنگ از مرز افزایش آب عقب خواهد ماند. بنابراین، دو ماده از هم جدا می شوند: آب و رنگ، که به محلول رنگ قرمز می دهد.

بخش تجربی.

دستورالعمل های ایمنی آزمایشگاه خانگی.

تصور شیمی بدون آزمایشات شیمیایی غیرممکن است. بنابراین، شما می توانید این علم را مطالعه کنید، قوانین آن را درک کنید و البته آن را فقط از طریق آزمایش دوست داشته باشید. این عقیده وجود دارد که آزمایش شیمیایی شامل تجهیزات پیچیده و معرف های غیرقابل دسترس، ترکیبات سمی و انفجارهای مهیب است و برای تمرین شیمی شرایط خاصی لازم است. با این حال، بیش از 300 آزمایش شیمیایی با طیف گسترده ای از مواد را می توان در خانه انجام داد. با توجه به اینکه در آزمایشگاه خانگی بخار هود یا دستگاه های خاص دیگری وجود ندارد، رعایت دقیق نکات ایمنی ضروری است:

2. شما نمی توانید مقادیر زیادی از معرف ها را در خانه جمع آوری و ذخیره کنید.

3. معرفها و مواد شیمیایی باید دارای برچسب با نام، غلظت و تاریخ تولید باشند.

4. مواد شیمیایی را نمی توان چشید.

5. برای تشخیص بو نمی توانید ظرف حاوی ماده را به صورت خود نزدیک کنید. شما باید از کف دست خود برای ایجاد چندین ضربه صاف از دهانه رگ تا بینی استفاده کنید.

6. اگر اسید یا قلیا ریخته شود، ابتدا ماده را خنثی می کنند یا با ماسه می پوشانند و با پارچه جدا می کنند یا در خاک انداز جمع می کنند.

7. قبل از انجام آزمایش، مهم نیست که چقدر ساده به نظر می رسد، باید توضیحات آزمایش را به دقت بخوانید و خواص مواد مورد استفاده را درک کنید. کتاب های درسی، کتاب های مرجع و ادبیات دیگری برای این کار وجود دارد.

تجربه شماره 1 جداسازی مخلوط های ناهمگن

الف) مخلوط ناهمگنی از ماسه و پودر آهن تهیه کنید.

هدف آزمایش: یاد بگیرید که مخلوط های ناهمگن را به روش های مختلف جدا کنید.

تجهیزات: ماسه رودخانه، پودر آهن، آهنربا، دو بشر.

یک قاشق غذاخوری پودر آهن و شن و ماسه رودخانه را در یک لیوان بریزید، مخلوط را با دقت هم بزنید تا رنگ یکنواخت شود. به رنگ آن توجه کنید و خواص مغناطیسی آن را با نگه داشتن آهنربا در قسمت بیرونی شیشه آزمایش کنید. مشخص کنید که چه موادی به مخلوط خواص رنگ و مغناطیسی می دهند. اجازه دهید مخلوط ناهمگن آماده شده را با استفاده از آهنربا جدا کنیم. برای این کار یک آهنربا به دیواره بیرونی لیوان بیاورید و با ضربه ملایم با آهنربا به دیواره بیرونی، پودر آهن را روی دیواره داخلی لیوان جمع می کنیم. اتو را با آهنربا روی دیواره داخلی لیوان نگه دارید، ماسه را در لیوان دیگری بریزید. داده های تجربی را در جدول وارد می کنیم.

ب) مخلوطی از نمک خوراکی، خاک و تراشه هایی که پس از تراشیدن مداد به وجود آمده است، تهیه کنید.

تجهیزات: نمک خوراکی، خاک، تراشه مداد، لیوان، آب، فیلتر، قاشق، ماهیتابه.

روش آزمایشی:

مخلوط را با مخلوط کردن یک قاشق چایخوری نمک خوراکی، خاک و تراشه های مداد آماده کنید. مخلوط به دست آمده را در یک لیوان آب حل کنید، با یک قاشق سوراخ دار، خرده های شناور را بردارید و روی کاغذ قرار دهید تا خشک شود. با تا کردن 3-4 لایه از یک باند یا گاز صافی بسازید و آن را روی لیوان دیگری بکشید. مخلوط را فیلتر کنید. فیلتر را با خاک باقیمانده خشک کنید، سپس آن را از فیلتر پاک کنید. مایع صاف شده (فیلتر) را از لیوان در کاسه یا ماهیتابه لعابی ریخته و تبخیر کنید. بلورهای نمک آزاد شده را جمع آوری کنید. مقادیر مواد را قبل و بعد از آزمایش مقایسه کنید.

تجربه شماره 2 جداسازی مخلوط های همگن با کروماتوگرافی کاغذی.

الف) مخلوط همگن رنگ قرمز و سبز را جدا کنید.

تجهیزات: یک نوار کاغذ صافی، یک لیوان، یک درپوش برای لیوان، نشانگرهای قرمز و سبز، الکل (محلول آبی 70%).

روش آزمایشی:

یک نوار کاغذ صافی بردارید که طول آن 2-3 سانتی متر بیشتر از ارتفاع بشر است. در وسط این نوار یک نقطه را با مداد ساده به فاصله 1.5 سانتی متر از لبه علامت بزنید و در نقطه مشخص شده با قلم های نمدی لکه هایی از رنگ ها به قطر حداکثر 5 میلی متر بزنید. ابتدا یک نقطه به اندازه 1-2 میلی متر با یک قلم نمدی قرمز ایجاد کنید و سپس روی نقطه قرمز رنگ سبز بزنید تا نقطه سبز حدود 1 میلی متر از مرز قرمز بیرون بزند. اجازه دهید لکه مخلوط خشک شود (1-2 دقیقه) و سپس با احتیاط برای اینکه به کاغذ آسیبی نرسد، آن را در امتداد طرح کلی با یک مداد ساده ترسیم کنید.

الکل را در یک لیوان 0.5-1 سانتی متری بریزید و یک نوار کاغذی عمودی با لکه ای از مخلوط رنگ را داخل بشر بگذارید و قسمت بیرون زده نوار را به سمت سطح بیرونی بشر خم کنید. لکه رنگ باید 0.5 سانتی متر بالاتر از مایع باشد لیوان را با درپوش معکوس بپوشانید. خیس شدن نوار کاغذ و حرکت رو به بالا نقطه رنگی را مشاهده کنید و آن را به دو نقطه تقسیم کنید. حدود 20 دقیقه طول می کشد تا مخلوط رنگ کاملا جدا شود. پس از اینکه کاغذ کاملاً با الکل اشباع شد، آن را بردارید و بگذارید 5-10 دقیقه خشک شود. رنگ لکه ها را علامت بزنید. نتایج مشاهدات را در جدول وارد کنید.

ب) مخلوط های زیر را با استفاده از کروماتوگرافی کاغذی جدا کنید: محلول الکل "چیزهای سبز". یک محلول آبی از جوهر سیاه برای کار کشیدن.

هدف آزمایش: برای تسلط بر روش کروماتوگرافی کاغذی، یاد بگیرید که تفاوت بین مواد خالص و مخلوط را تعیین کنید.

تجهیزات: یک لیوان، یک نوار صافی یا کاغذ لکه دار، یک محلول الکلی رنگ سبز، یک محلول آبی جوهر برای کار کشیدن.

روش آزمایشی:

یک نوار کاغذ صافی باید روی ظرفی با محلول "رنگ سبز" و جوهر سیاه آویزان شود تا کاغذ فقط محلول را لمس کند.

حد افزایش "مواد سبز" و ماده رنگی به ترتیب از حد افزایش الکل و آب عقب می مانند. بنابراین، جداسازی دو ماده در مخلوط های همگن اتفاق می افتد: الف) الکل و سبز درخشان، ب) آب و مواد رنگی.

تجربه شماره 3. انتشار.

هدف از آزمایش: مطالعه فرآیند انتشار در عمل.

تجهیزات: ژلاتین مواد غذایی، پرمنگنات پتاسیم، سولفات مس، آب، قابلمه، قاشق فولادی ضد زنگ برای هم زدن، اجاق گاز برقی یا گازی، موچین، دو ویال شفاف.

روش آزمایشی:

یک قاشق چای خوری ژلاتین را در یک لیوان آب سرد بریزید و یک یا دو ساعت بگذارید تا پودر زمان پف کند. مخلوط را در یک قابلمه کوچک بریزید. مخلوط را روی حرارت کم گرم کنید؛ دقت کنید که تحت هیچ شرایطی نجوشد! محتویات قابلمه را هم بزنید تا ژلاتین کاملا حل شود. محلول داغ را در دو ویال بریزید. وقتی خنک شد، موچین هایی را با کریستال پرمنگنات پتاسیم وسط یکی از حباب ها با حرکتی سریع و دقیق فرو کنید. موچین را کمی باز کنید و سریع آن را بردارید. یک کریستال سولفات مس را به بطری دیگری اضافه کنید. ژلاتین روند انتشار را کند می کند و برای چندین ساعت متوالی می توانید تصویر بسیار جالبی را مشاهده کنید: یک توپ رنگی در اطراف کریستال ها رشد می کند.

تجربه شماره 4 جداسازی مخلوط های همگن با کریستالیزاسیون.

یک کریستال یا کریستال ها را از محلول اشباع نمک خوراکی، سولفات مس یا زاج پتاسیم پرورش دهید.

هدف از آزمایش: یادگیری نحوه تهیه یک محلول اشباع از نمک خوراکی یا سایر مواد، رشد بلورهایی با اندازه های مختلف، تثبیت مهارت ها هنگام کار با مواد و تجهیزات شیمیایی.

تجهیزات: یک لیوان و یک ظرف لیتری برای تهیه محلول، یک قاشق چوبی یا یک چوب برای هم زدن، نمک برای آزمایش - نمک خوراکی، سولفات مس یا زاج، آب داغ، یک دانه - یک کریستال نمک معلق روی نخ، یک قیف و کاغذ صافی

روش آزمایشی:

یک محلول نمک اشباع آماده کنید. برای این کار ابتدا آب داغ را به نصف ظرف داخل شیشه بریزید، سپس نمک مناسب را به صورت تکه تکه و مدام هم بزنید. نمک را اضافه کنید تا زمانی که حل شود. محلول به دست آمده را از طریق یک قیف با کاغذ صافی یا پشم پنبه در یک لیوان فیلتر کنید و بگذارید محلول به مدت 2-3 ساعت خنک شود. یک دانه را به محلول خنک شده اضافه کنید - یک کریستال نمک که روی یک نخ معلق است، محلول را با یک درب بپوشانید و برای مدت طولانی (2-3 روز یا بیشتر) بگذارید.

نتایج و نتیجه گیری:

کریستال خود را بررسی کنید و به سوالات پاسخ دهید:

کریستال را چند روز رشد دادید؟

شکلش چیه؟

کریستال چه رنگی است؟

شفاف هست یا نه؟

ابعاد کریستال چقدر است: ارتفاع، عرض، ضخامت؟

جرم کریستال چقدر است؟

کریستال خود را طرح یا عکس بگیرید.

تجربه شماره 5. جداسازی مخلوط های همگن با تقطیر.

50 میلی لیتر آب مقطر را در خانه تهیه کنید.

هدف از آزمایش: یاد بگیرید که مخلوط های همگن را با تقطیر جدا کنید.

تجهیزات: قوری لعابی، دو شیشه شیشه ای.

روش آزمایشی:

1/3 حجم را داخل کتری لعابی با آب بریزید و روی اجاق گاز قرار دهید تا دهانه کتری از لبه اجاق گاز بیرون بزند. وقتی آب به جوش آمد، یک ظرف یخچال شیشه ای را به دهانه کتری وصل کنید، که زیر آن شیشه دوم را برای جمع آوری میعانات قرار دهید. برای جلوگیری از داغ شدن بیش از حد شیشه یخچال، می توانید دستمال مرطوب شده با آب سرد را روی آن قرار دهید.

نتایج و نتیجه گیری:

به سوالات زیر پاسخ دهید:

آب لوله کشی چیست؟

مخلوط های همگن چگونه جدا می شوند؟

آب مقطر چیست؟ کجا و برای چه اهدافی استفاده می شود؟

تجربه ای که انجام دادید را به تصویر بکشید.

تجربه شماره 6. استخراج نشاسته از سیب زمینی.

مقدار کمی نشاسته را در خانه تهیه کنید.

تجهیزات: 2-3 سیب زمینی، رنده، گاز، قابلمه کوچک، آب.

روش آزمایشی:

سیب زمینی های پوست گرفته را روی یک رنده ریز رنده کرده و توده به دست آمده را در آب هم بزنید. سپس آن را از پارچه پنیر صاف کنید و آن را فشار دهید. بقیه مخلوط را دوباره با آب مخلوط کنید. بگذارید مایع ته نشین شود. نشاسته در ته ظرف می نشیند. مایع را تخلیه کرده و نشاسته ته نشین شده را دوباره هم بزنید. عمل را چندین بار تکرار کنید تا نشاسته کاملا تمیز و سفید شود. نشاسته به دست آمده را فیلتر کرده و خشک کنید.

به نظر شما کدام سیب زمینی نشاسته بیشتری تولید می کند: جوان (که اخیراً کنده شده است) یا قدیمی (که در تمام زمستان در فروشگاه سبزیجات بود)؟

تجربه شماره 7. استخراج قند از چغندر قند.

مقدار کمی شکر را در خانه دریافت کنید.

هدف از آزمایش: یادگیری چگونگی استخراج مواد از مواد گیاهی.

تجهیزات: چغندر قند بزرگ، کربن فعال، ماسه رودخانه، قابلمه، دو شیشه، پشم پنبه، قاشق، قیف، گاز.

روش آزمایشی:

چغندرها را به قطعات کوچک خرد کرده، در قابلمه ای بریزید، یک لیوان آب در آن بریزید و به مدت 15-20 دقیقه بجوشانید. ورقه های پخته شده چغندر را با قاشق یا پاستیل کاملاً خرد کنید. این توده تیره رنگ را از طریق یک قیف حاوی پشم پنبه فیلتر کنید. سپس محلول به دست آمده را از طریق قیفی که به روش خاصی تهیه شده است فیلتر کنید. یک تکه گاز را در آن قرار دهید، یک لایه نازک پشم پنبه را روی گاز قرار دهید، سپس کربن فعال خرد شده (4-5 قرص) و یک لایه نازک (1 سانتی متر) از ماسه رودخانه تمیز (ماسه رودخانه را از قبل بشویید و خشک کنید). . محلول به دست آمده (فیلتر) را در یک قابلمه قرار دهید. لازم است بخشی از آن تبخیر شود تا کریستال های شفاف ظاهر شوند. این شکر است. مزه اش را بچش!

به نظر شما چرا باید مایع را از طریق لایه ای از کربن فعال فیلتر کرد؟

تجربه شماره 8 استخراج کشک از شیر.

چند گرم پنیر را در خانه تهیه کنید.

هدف از آزمایش: یادگیری طرز تهیه پنیر در خانه.

تجهیزات: شیر، سرکه، قابلمه، گاز، اجاق گاز.

روش آزمایشی:

شیر حاوی پروتئین است. اگر شیر بجوشد و از لبه آن عبور کند، بوی پروتئین سوخته بلافاصله پخش می شود. ظهور بوی مشخصه شیر سوخته نشان می دهد که پدیده دناتوره شدن (انعقاد پروتئین و تبدیل آن به شکل نامحلول) رخ داده است. دناتوره شدن پروتئین تنها در اثر گرما اتفاق نمی افتد.

بیایید آزمایش زیر را انجام دهیم. نصف لیوان شیر را گرم کنید تا کمی گرم شود و سرکه را اضافه کنید. شیر بلافاصله دلمه می‌شود و تکه‌های بزرگی تشکیل می‌شود. (اگر شیر در جای گرم بماند، پروتئین نیز منعقد می شود، اما به دلیل دیگری - این باکتری های اسید لاکتیک هستند که "کار می کنند"). محتویات قابلمه از طریق پارچه پنیر فیلتر می شود و آن را از لبه ها نگه می دارد. اگر سپس لبه های گاز را به هم وصل کنید، آن را بالای لیوان بلند کرده و فشار دهید، سپس یک توده ضخیم روی آن باقی می ماند - پنیر دلمه.

تجربه شماره 9. گرفتن کره

مقدار کمی کره در خانه درست کنید.

هدف از آزمایش: یادگیری نحوه استخراج کره از شیر در خانه.

تجهیزات: شیر، شیشه شیشه ای، بطری شفاف کوچک با درپوش یا درب محکم.

روش آزمایشی:

شیر تازه را در یک ظرف شیشه ای بریزید و در یخچال قرار دهید. بعد از چند ساعت، یا بهتر است بگویم، روز بعد، با دقت نگاه کنید: چه اتفاقی برای شیر افتاده است؟ آنچه مشاهده کردید را توضیح دهید.

با یک قاشق کوچک خامه (لایه بالای شیر) را به دقت بردارید و به بطری منتقل کنید. اگر نیاز به تهیه کره از خامه دارید، باید آن را به مدت حداقل نیم ساعت در یک بطری درب دار تکان دهید تا یک توده کره تشکیل شود.

تجربه شماره 10. استخراج.

فرآیند استخراج را در عمل انجام دهید.

هدف از آزمایش: انجام عملی فرآیند استخراج.

الف) تجهیزات: تخمه آفتابگردان، بنزین، لوله آزمایش، نعلبکی، هاون و هاون.

روش آزمایشی:

چند تخمه آفتابگردان را در هاون آسیاب کنید. دانه های خرد شده را داخل لوله آزمایش بریزید و مقدار کمی بنزین به آن اضافه کنید و چند بار خوب تکان دهید. اجازه دهید لوله آزمایش به مدت دو ساعت (دور از آتش) بماند، به یاد داشته باشید که هر از گاهی آن را تکان دهید. بنزین را روی نعلبکی خالی کنید و در بالکن بگذارید. هنگامی که بنزین تبخیر می شود، مقداری روغن در ته آن باقی می ماند که در بنزین حل شده است.

ب) تجهیزات: تنتور ید، آب، بنزین، لوله آزمایش.

روش آزمایشی:

همچنین می توان از بنزین برای استخراج ید از تنتور ید دارویی استفاده کرد. برای این کار یک سوم آب را داخل لوله آزمایش بریزید و حدود 1 میلی لیتر تنتور ید اضافه کنید و به همان میزان بنزین به محلول قهوه ای رنگ به دست آمده اضافه کنید. لوله آزمایش را تکان دهید و آن را به حال خود رها کنید. هنگامی که مخلوط لایه بندی می شود، لایه بالایی بنزین قهوه ای تیره می شود و لایه پایینی و آبی تقریباً بی رنگ می شود: از این گذشته، ید در آب ضعیف حل می شود، اما در بنزین به خوبی حل می شود.

استخراج چیست؟ فرآیند جداسازی مخلوطی از مواد مایع یا جامد با استفاده از استخراج - انحلال انتخابی یکی از اجزای مخلوط در مایعات خاص (عصاره‌گیر). اغلب، مواد از محلول های آبی با حلال های آلی استخراج می شوند که معمولاً با آب غیر قابل اختلاط هستند. الزامات اصلی برای استخراج کننده ها: انتخاب پذیری (انتخابی بودن عمل)، غیر سمی بودن، احتمالاً فراریت کم، بی اثری شیمیایی و هزینه کم. استخراج در صنایع شیمیایی، پالایش نفت، تولید دارو و به ویژه به طور گسترده در متالورژی غیر آهنی استفاده می شود.

نتیجه.

نتیجه گیری از کار.

در حین انجام این کار، طرز تهیه مخلوط های ناهمگن و همگن را یاد گرفتم، تحقیقاتی در مورد خواص مواد انجام دادم و متوجه شدم که در هنگام تهیه مخلوطی از دو جزء، این مواد خواص خود را به یکدیگر منتقل نمی کنند، بلکه آنها را حفظ می کنند. خودشان روش های جداسازی آنها نیز بر اساس خواص اجزای اولیه (مانند فراریت، حالت تجمع، توانایی مغناطیسی، حلالیت در آب، اندازه ذرات و غیره) است. هنگام انجام تحقیقات آموزشی، من به روش های زیر برای جداسازی مخلوط های ناهمگن تسلط داشتم: عمل مغناطیسی، ته نشینی، فیلتر کردن و مخلوط های همگن: تبخیر، کریستالیزاسیون، تقطیر، کروماتوگرافی، استخراج. من توانستم مواد خالص را از محصولات غذایی جدا کنم: شکر از چغندر قند، نشاسته از سیب زمینی، پنیر دلمه و کره از شیر. متوجه شدم که شیمی یک علم بسیار جالب و آموزشی است و دانشی که در درس شیمی و خارج از ساعت کلاس به دست می آید در زندگی برای من بسیار مفید خواهد بود.

نتایج جداسازی مخلوطی از آهن و ماسه.

تجربه شماره 1 شماره 1 شماره 1 شماره 2 شماره 2

ماده مخلوط ماسه آهن قسمت 1 قسمت 2

رنگ خاکستری زرد خاکستری زرد خاکستری زرد جذب به آهنربا بله نه بله بله نه نتیجه گیری خواص آهن و خواص آهن و مخلوط ذاتی در ماده جدا شده است - ماده ایزوله -

شن و ماسه دارای خواص متفاوتی از ماسه و آهن دارای خواص مختلف و ماسه ماسه آهنی است

نتایج جداسازی رنگها روی کاغذ.

آزمایش شماره 1 شماره 2 ماده مخلوط رنگها قبل از جداسازی مخلوط رنگها پس از جداسازی رنگ سیاه شماره 1 - رنگ قرمز شماره 2 - نتیجه سبز این مخلوط یکدست است. مخلوط به دو ماده اصلی تقسیم می شود. اینها رنگهای قرمز و سبز هستند.

I. مواد جدید

هنگام تهیه درس از مطالب زیر توسط نویسنده استفاده شده است: N.K. Cheremisina،

معلم شیمی دبیرستان شماره 43

(کالینینگراد)

ما در میان مواد شیمیایی زندگی می کنیم. استنشاق می کنیم هواو این مخلوطی از گازها است ( نیتروژن، اکسیژنو دیگران)، بازدم دی اکسید کربن. خودمونو بشوریم اب- این یکی دیگر از مواد، رایج ترین در روی زمین است. ما می نوشیم شیر- مخلوط اببا قطره های ریز شیر چربیو نه تنها: در اینجا پروتئین شیر نیز وجود دارد کازئین، معدنی نمک, ویتامین هاو حتی شکر، اما نه از نوعی که با آن چای می نوشند، بلکه یک نوع خاص، شیر - لاکتوز. ما سیب می خوریم که از طیف وسیعی از مواد شیمیایی تشکیل شده است - اینجا و قند، و اسید سیب، و ویتامین ها... وقتی تکه های سیب جویده شده وارد معده می شود، شیره های گوارشی انسان روی آنها شروع به کار می کند که به جذب تمام مواد خوشمزه و سالم نه تنها سیب، بلکه هر غذای دیگری کمک می کند. ما نه تنها در میان مواد شیمیایی زندگی می کنیم، بلکه خودمان نیز از آنها ساخته شده ایم. هر فرد - پوست، ماهیچه‌ها، خون، دندان‌ها، استخوان‌ها، موهایش از مواد شیمیایی ساخته شده است، مانند خانه‌ای از آجر. نیتروژن، اکسیژن، قند، ویتامین ها موادی هستند که منشا طبیعی دارند. شیشه, لاستیکفولاد نیز یک ماده است، به عبارت دقیق تر، مواد(مخلوط مواد). هم شیشه و هم لاستیک منشأ مصنوعی دارند؛ در طبیعت وجود نداشتند. مواد کاملاً خالص در طبیعت یافت نمی شوند یا به ندرت یافت می شوند.

مواد خالص چه تفاوتی با مخلوط مواد دارند؟

یک ماده خالص فردی دارای مجموعه خاصی از خواص مشخصه (خواص فیزیکی ثابت) است. فقط آب مقطر خالص دارای نقطه ذوب = 0 درجه سانتیگراد، نقطه جوش = 100 درجه سانتیگراد و بدون طعم است. آب دریا در دمای کمتری یخ می زند و در دمای بالاتری می جوشد و طعم آن تلخ و شور است. آب دریای سیاه در دمای کمتری یخ می زند و در دمای بالاتری نسبت به آب دریای بالتیک می جوشد. چرا؟ واقعیت این است که آب دریا حاوی مواد دیگری است، به عنوان مثال نمک های محلول، به عنوان مثال. مخلوطی از مواد مختلف است که ترکیب آنها بسیار متفاوت است، اما خواص مخلوط ثابت نیست. تعریف مفهوم "مخلوط" در قرن هفدهم ارائه شد. دانشمند انگلیسی رابرت بویل : "مخلوط یک سیستم یکپارچه است که از اجزای ناهمگن تشکیل شده است."

ویژگی های مقایسه ای مخلوط و ماده خالص

نشانه های مقایسه	ماده خالص	مخلوط
ترکیب	ثابت	بی ثبات
مواد	یکسان	مختلف
مشخصات فیزیکی	دائمی	بی ثبات
تغییر انرژی در طول شکل گیری	اتفاق می افتد	اتفاق نمی افتد
جدایش، جدایی	از طریق واکنش های شیمیایی	با روش های فیزیکی

مخلوط ها از نظر ظاهری با یکدیگر متفاوت هستند.

طبقه بندی مخلوط ها در جدول نشان داده شده است:

اجازه دهید نمونه هایی از سوسپانسیون ها (ماسه رودخانه + آب)، امولسیون ها (روغن گیاهی + آب) و محلول ها (هوا در یک فلاسک، نمک خوراکی + آب، تغییرات کوچک: آلومینیوم + مس یا نیکل + مس) را بیان کنیم.

در سوسپانسیون ها، ذرات یک ماده جامد قابل مشاهده است، در امولسیون ها - قطرات مایع، چنین مخلوط هایی ناهمگن (ناهمگن) نامیده می شوند و در محلول ها اجزا قابل تشخیص نیستند، آنها مخلوط های همگن (همگن) هستند.

روش های جداسازی مخلوط ها

در طبیعت، مواد به صورت مخلوط وجود دارند. برای تحقیقات آزمایشگاهی، تولید صنعتی و برای نیازهای فارماکولوژی و پزشکی به مواد خالص نیاز است.

روش های مختلفی برای جداسازی مخلوط ها برای خالص سازی مواد استفاده می شود.

این روش ها بر اساس تفاوت در خواص فیزیکی اجزای مخلوط است.

در نظر بگیریم راه هاجدایش، جداییناهمگون و همگن مخلوط ها .

نمونه ای از مخلوط	روش جداسازی
تعلیق - مخلوطی از شن و ماسه رودخانه و آب	دفاع جدایش، جدایی دفاع کردنبر اساس چگالی های مختلف مواد. شن های سنگین تری به پایین می نشینند. همچنین می توانید امولسیون را جدا کنید: روغن یا روغن گیاهی را از آب جدا کنید. در آزمایشگاه این کار را می توان با استفاده از قیف جداکننده انجام داد. نفت یا روغن نباتی لایه بالایی و سبک تر را تشکیل می دهد.در اثر ته نشین شدن، شبنم از مه می ریزد، دوده از دود می نشیند و خامه در شیر می نشیند. جداسازی مخلوط آب و روغن نباتی با ته نشین شدن
مخلوطی از ماسه و نمک خوراکی در آب	فیلتراسیون چه مبنایی برای جداسازی مخلوط های ناهمگن با استفاده از فیلتر کردن?در مورد حلالیت های مختلف مواد در آب و در اندازه های مختلف ذرات.از طریق فقط ذرات مواد قابل مقایسه با آنها از منافذ فیلتر عبور می کنند، در حالی که ذرات بزرگتر روی فیلتر باقی می مانند. به این ترتیب می توانید مخلوط ناهمگن نمک خوراکی و ماسه رودخانه را جدا کنید.مواد متخلخل مختلفی را می توان به عنوان فیلتر استفاده کرد: پشم پنبه، زغال سنگ، خاک رس پخته، شیشه فشرده و غیره. روش فیلتراسیون اساس کار لوازم خانگی مانند جاروبرقی است. این توسط جراحان استفاده می شود - باند گاز. مته ها و کارگران آسانسور - ماسک های تنفسی. اوستاپ بندر، قهرمان کار ایلف و پتروف، با استفاده از صافی چای برای فیلتر کردن برگ‌های چای، توانست یکی از صندلی‌ها را از Ellochka the Ogress ("دوازده صندلی") بگیرد.
مخلوط پودر آهن و گوگرد	عمل توسط آهنربا یا آب پودر آهن توسط آهنربا جذب می شد، اما پودر گوگرد نه.. پودر سولفور غیرقابل تر شدن روی سطح آب شناور شد و پودر آهن سنگین تر شدن پذیر در ته آن نشست. جداسازی مخلوط گوگرد و آهن با استفاده از آهنربا و آب
محلول نمک در آب مخلوطی همگن است	تبخیر یا تبلور آب تبخیر می شود و کریستال های نمک در فنجان چینی باقی می ماند. هنگامی که آب از دریاچه های التون و باسکوچاک تبخیر می شود، نمک خوراکی به دست می آید. این روش جداسازی بر اساس اختلاف نقطه جوش حلال و املاح است.اگر ماده ای مثلا شکر با حرارت دادن تجزیه شود، آب کاملاً تبخیر نمی شود - محلول تبخیر می شود و سپس کریستال های شکر از آن رسوب می کنند. گاهی اوقات لازم است ناخالصی ها را از حلال هایی با دمای جوش پایین تر حذف کنید، برای مثال آب از نمک. در این حالت بخارات ماده باید جمع آوری شده و پس از سرد شدن متراکم شود. این روش جداسازی یک مخلوط همگن نامیده می شود تقطیر یا تقطیر. در دستگاه های خاص -دستگاه های تقطیر آب مقطر تولید می کنند ، کهبرای نیازهای فارماکولوژی، آزمایشگاه ها، سیستم های خنک کننده خودرو استفاده می شود . در خانه می توانید چنین تقطیر کننده ای بسازید: اگر مخلوطی از الکل و آب را جدا کنید، ابتدا الکل با نقطه جوش 78 درجه سانتیگراد تقطیر می شود (در یک لوله آزمایش جمع آوری می شود) و آب در لوله آزمایش باقی می ماند. از تقطیر برای تولید بنزین، نفت سفید و نفت گاز از نفت استفاده می شود. جداسازی مخلوط های همگن

روش خاصی برای جداسازی اجزا بر اساس جذب متفاوت آنها توسط یک ماده خاص است کروماتوگرافی.

می توانید آزمایش زیر را در خانه امتحان کنید. یک نوار کاغذ صافی را روی ظرف جوهر قرمز آویزان کنید و فقط انتهای نوار را در آن فرو کنید. محلول جذب کاغذ می شود و در امتداد آن بالا می رود. اما مرز افزایش رنگ از مرز افزایش آب عقب است. به این ترتیب دو ماده از هم جدا می شوند: آب و ماده رنگی موجود در جوهر.

با استفاده از کروماتوگرافی، گیاه شناس روسی M. S. Tsvet اولین کسی بود که کلروفیل را از قسمت های سبز گیاهان جدا کرد. در صنعت و آزمایشگاه ها به جای کاغذ صافی برای کروماتوگرافی از نشاسته، زغال سنگ، سنگ آهک و اکسید آلومینیوم استفاده می شود. آیا موادی با درجه تصفیه یکسان همیشه مورد نیاز هستند؟

برای اهداف مختلف، موادی با درجه های مختلف تصفیه مورد نیاز است. آب پخت و پز باید به اندازه کافی بماند تا ناخالصی ها و کلر مورد استفاده برای ضدعفونی آن حذف شود. آب آشامیدنی ابتدا باید جوشانده شود. و در آزمایشگاه های شیمیایی برای تهیه محلول ها و انجام آزمایش ها، در پزشکی به آب مقطر نیاز است که تا حد امکان از مواد محلول در آن تصفیه شده باشد. به ویژه مواد خالص، محتوای ناخالصی‌هایی که در آنها از یک میلیونیم درصد تجاوز نمی‌کند، در صنایع الکترونیک، نیمه‌رسانا، فناوری هسته‌ای و سایر صنایع دقیق استفاده می‌شوند..

شعر L. Martynov "آب مقطر" را بخوانید:

اب
مورد پسند
ریختن!
او
درخشید
بسیار خالص
مهم نیست چه چیزی را مست کنیم،
بدون شستشو
و این بی دلیل نبود.
او ازدست داد
بید، طلا
و تلخی انگورهای گلدار،
جلبک دریایی کافی نداشت
و ماهی، چرب از سنجاقک ها.
دلش برای موج دار بودن تنگ شده بود
دلش برای جاری شدن در همه جا تنگ شده بود.
او زندگی کافی نداشت
تمیز -
آب مقطر!

استفاده از آب مقطر

II. وظایف برای تجمیع

1) با شبیه سازهای شماره 1-4 کار کنید(ضروریشبیه ساز را دانلود کنید، در مرورگر اینترنت اکسپلورر باز می شود)

ناهمگن (ناهمگن)	همگن (همگن)
مخلوط‌های ناهمگن آن‌هایی هستند که در آنها رابط بین اجزای اصلی را می‌توان با چشم غیرمسلح یا زیر ذره بین یا میکروسکوپ شناسایی کرد:	مواد موجود در چنین مخلوط هایی تا حد امکان در سطح مولکولی با یکدیگر مخلوط می شوند. در چنین مخلوط هایی، تشخیص رابط بین اجزای اصلی حتی در زیر میکروسکوپ غیرممکن است:
مثال ها
سوسپانسیون (جامد + مایع) امولسیون (مایع + مایع) دود (جامد + گاز) مخلوط پودر جامد (جامد + جامد)	محلول های واقعی (مثلاً محلول نمک خوراکی در آب، محلول الکل در آب) محلول های جامد (آلیاژهای فلزی، هیدرات های نمک کریستالی) محلول های گازی (مخلوطی از گازهایی که با یکدیگر واکنش نشان نمی دهند)

روش های جداسازی مخلوط ها

مخلوط‌های ناهمگن انواع گاز-مایع، مایع-جامد، گاز-جامد در زمان تحت تأثیر گرانش ناپایدار هستند. در این گونه مخلوط ها اجزای با چگالی کمتر به تدریج به سمت بالا بالا می روند (شناور) و با چگالی بیشتر فرو می روند (ته نشین می شوند). این فرآیند جداسازی خود به خودی مخلوط ها در طول زمان نامیده می شود دفاع کردن. به عنوان مثال، مخلوطی از شن و ماسه خوب و آب به سرعت به طور خود به خود به دو قسمت تقسیم می شود:

برای سرعت بخشیدن به فرآیند رسوب مواد با چگالی بالاتر از مایع در شرایط آزمایشگاهی، آنها اغلب به یک نسخه پیشرفته تر از روش ته نشینی متوسل می شوند - سانتریفیوژ. نقش گرانش در سانتریفیوژها با نیروی گریز از مرکز است که همیشه در حین چرخش اتفاق می افتد. از آنجایی که نیروی گریز از مرکز به طور مستقیم به سرعت چرخش بستگی دارد، می توان آن را چندین برابر نیروی گرانش به سادگی با افزایش تعداد دور سانتریفیوژ در واحد زمان ایجاد کرد. با تشکر از این، جداسازی بسیار سریعتر مخلوط در مقایسه با ته نشین شدن حاصل می شود.

پس از ته نشینی یا سانتریفیوژ، می توان مایع رویی را با استفاده از روش از رسوب جدا کرد آب دادن- با تخلیه دقیق مایع از رسوبات.

می توانید مخلوطی از دو مایع نامحلول در یکدیگر (پس از ته نشین شدن) را با استفاده از یک قیف جداکننده جدا کنید که اصل عملکرد آن از شکل زیر مشخص است:

برای جداسازی مخلوط‌های مواد در حالت‌های مختلف تجمع، علاوه بر ته‌نشینی و سانتریفیوژ، از فیلتراسیون نیز بسیار استفاده می‌شود. این روش شامل این واقعیت است که فیلتر دارای توان عملیاتی متفاوتی در رابطه با اجزای مخلوط است. اغلب این به دلیل اندازه های مختلف ذرات است، اما ممکن است به این دلیل باشد که اجزای جداگانه مخلوط با سطح فیلتر تعامل قوی تری دارند. جذب می شوندآنها).

به عنوان مثال، سوسپانسیون پودر نامحلول جامد با آب را می توان با استفاده از فیلتر کاغذی متخلخل جدا کرد. جامد روی فیلتر می ماند و آب از آن عبور می کند و در ظرفی که در زیر آن قرار دارد جمع آوری می شود:

در برخی موارد، مخلوط های ناهمگن را می توان به دلیل خواص مغناطیسی متفاوت اجزا جدا کرد. به عنوان مثال، مخلوط گوگرد و پودر آهن فلزی را می توان با استفاده از آهنربا جدا کرد. ذرات آهن، بر خلاف ذرات گوگرد، توسط یک آهنربا جذب و نگهداری می شوند:

جداسازی اجزای مخلوط با استفاده از میدان مغناطیسی نامیده می شود جداسازی مغناطیسی.

اگر مخلوط محلول جامد نسوز در مایع باشد، می توان این ماده را با تبخیر محلول از مایع جدا کرد:

برای جداسازی مخلوط های همگن مایع، روشی به نام تقطیر،یا تقطیر. این روش دارای یک اصل عملکرد مشابه تبخیر است، اما به شما امکان می دهد نه تنها اجزای فرار را از غیر فرار، بلکه موادی با نقطه جوش نسبتا نزدیک را نیز جدا کنید. یکی از ساده ترین گزینه ها برای دستگاه تقطیر در شکل زیر نشان داده شده است:

منظور از فرآیند تقطیر این است که وقتی مخلوطی از مایعات به جوش می آید، ابتدا بخارات جزء با جوشش سبک تر تبخیر می شود. بخارات این ماده پس از عبور از یخچال متراکم شده و به داخل گیرنده می ریزد. روش تقطیر به طور گسترده ای در صنعت نفت در طی پالایش اولیه نفت برای جداسازی روغن به قطعات (بنزین، نفت سفید، گازوئیل و غیره) استفاده می شود.

روش تقطیر همچنین آب تصفیه شده از ناخالصی ها (در درجه اول نمک) تولید می کند. آبی که با تقطیر تصفیه شده باشد نامیده می شود آب مقطر.