• Ποιες είναι οι μέθοδοι διαχωρισμού μείγματος;
• Μετάγγιση
• Διήθηση
• Μαγνητικός διαχωρισμός
• Κοσκίνισμα
• Απόσταξη
• Αποκρυστάλλωση
• Επίπλευση
• Χρωματογραφία

Εξηγούμε ποιες είναι οι μέθοδοι διαχωρισμού των μιγμάτων και ορίζουμε καθεμία από αυτές τις μεθόδους με μερικά απλά παραδείγματα.

Το φιλτράρισμα είναι μια από τις πιο γνωστές μεθόδους διαχωρισμού.

Ποιες είναι οι μέθοδοι διαχωρισμού μείγματος;

Είναι γνωστό ως μέθοδοι διαχωρισμού μειγμάτων ήμέθοδοι διαχωρισμού φάσεωνστις διαφορετικές φυσικές διαδικασίες που επιτρέπουν τον διαχωρισμό δύο ή περισσότερων συστατικών ενός μείγματος. Τα συστατικά του μίγμα διατηρούν την ταυτότητα και τις χημικές τους ιδιότητες μετά τον διαχωρισμό.

Για να λειτουργήσουν αυτοί οι μηχανισμοί, πρέπει να είναι μείγματα στα οποία τα συστατικά διατηρούν την ταυτότητά τους, και δεν έχει υπάρξει χημικές αντιδράσεις που αλλοιώνουν μόνιμα τις ιδιότητές τους ή δημιουργούν νέες ουσίες.

Για να εφαρμοστούν μέθοδοι διαχωρισμού, ιδιότητες όπως τοΣημείο βρασμού, ο πυκνότητα ή το μέγεθος πρέπει να διατηρηθεί στα συστατικά του μείγματος.

Αντίθετα, αυτές οι μέθοδοι λειτουργούν και στα δύο Ομογενή μείγματα όπως και στα ετερογενή μείγματα, καθώς δεν συνεπάγονται καμία αλλαγή στην ταυτότητα των συστατικών, τα οποία μπορούν έτσι να ανακτηθούν περισσότερο ή λιγότερο όπως ήταν πριν από την ανάμειξη. Εξαρτάται απόμέθοδος Εφαρμογή, θα επιτευχθούν τα αρχικά εξαρτήματα με μεγαλύτερη ή μικρότερη καθαρότητα.

Δείτε επίσης:Καταστάσεις συσσωμάτωσης ύλης

Μετάγγιση

Η μετάγγιση είναι μια μέθοδος που χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό υγρών που δεν διαλύονται μεταξύ τους (όπως νερό και λάδι) ήστερεός αδιάλυτο σε αυγρό (όπως το νερό και η άμμος).

Αποτελείται από τη χρήση μιας αμπούλας ή μιας διαχωριστικής χοάνης, όπου το μείγμα αφήνεται να κατακαθίσει μέχρι να κατακαθίσει το πιο πυκνό συστατικό και να πάει στον πυθμένα. Η βαλβίδα ανοίγει και αφήνεται προς τα έξω, κλείνοντάς την έγκαιρα για να μείνει μέσα το λιγότερο πυκνό συστατικό. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται συχνά ως πρώτο βήμα προς την απόκτηση καθαρότερων ουσιών.

Ακολούθησε:Μετάγγιση

Διήθηση

Η διήθηση είναι μια χρήσιμη μέθοδος διαχωρισμού αδιάλυτων στερεών από υγρά. Αποτελείται από τη χρήση φίλτρου (διηθητικό χαρτί, διηθητικές πέτρες κ.λπ.) που επιτρέπει στο υγρό να περάσει μέσα από ένα πορώδες μέσο και συγκρατεί τα στερεά στοιχεία.

Έτσι λειτουργούν τα φίλτραΝερό των σπιτιών μας, ή το διηθητικό χαρτί όπου ρίχνουμε τον στερεό καφέ πριν προσθέσουμε το ζεστό νερό. Το νερό (το οποίο περιέχει τα καλύτερα σωματίδια καφέ) περνά μέσα από το χαρτί και τα χονδρότερα σωματίδια καφέ συγκρατούνται σε αυτό.

Ακολούθησε:Διήθηση

Μαγνητικός διαχωρισμός

Ο μαγνητικός διαχωρισμός συνίσταται στον διαχωρισμό των φάσεων σύμφωνα με το μαγνητικό τους δυναμικό. Ορισμένες ουσίες ανταποκρίνονται σε μαγνητικά πεδία και άλλοι όχι, και σύμφωνα με αυτή τη διαφορά α μαγνήτης ή ηλεκτρομαγνήτη στο μείγμα, που επιτρέπει στο ένα συστατικό να έλκεται και το άλλο άθικτο (για παράδειγμα, θραύσματα σιδήρου στο έδαφος, υδράργυρος στο νερό, κομμάτια μέταλλο στο νερό).

Ακολούθησε:Μαγνητικός διαχωρισμός

Κοσκίνισμα

Το κοσκίνισμα επιτρέπει το πέρασμα μικρών θραυσμάτων και συγκρατεί τα μεγαλύτερα.

Το κοσκίνισμα λειτουργεί με παρόμοιο τρόπο με το φιλτράρισμα, αλλά μεταξύ στερεών ουσιών διαφορετικών μεγεθών (όπως χαλίκι και άμμος, αλάτι και ποπ κορν ή ρύζι και βότσαλα).

Χρησιμοποιείται δίχτυ ή κόσκινο, οι τρύπες του οποίου επιτρέπουν τη διέλευση των μικρότερων θραυσμάτων και συγκρατούν τα μεγαλύτερα. Ανάλογα με το υλικό, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πρώτο βήμα για την απόκτησηκαθαρές ουσίες ή ως τελικό βήμα.

Ακολούθησε:Κοσκίνισμα

Απόσταξη

Η απόσταξη επιτρέπει στα διαλυτά υγρά να διαχωριστούν το ένα από το άλλο, αλλά με διαφορετικά σημεία βρασμού (όπως νερό και αλκοόλ). Η διαφορά μεταξύ των σημείων βρασμού των συστατικών που θα διαχωριστούν με αυτή τη μέθοδο πρέπει να είναι περίπου 80 ºC.

Η διαδικασία συνίσταται στην έκχυση του μείγματος σε ένα δοχείο και τη θέρμανση του ελέγχοντας το θερμοκρασία έτσι ώστε μόνο το συστατικό με χαμηλότερο σημείο βρασμού να εξατμίζεται και να μεταφέρεται μέσω ενός αγωγού (που ονομάζεται στήλη απόσταξης) σε άλλο δοχείο, αυτή τη φορά στο ψυγείο. Εκεί θα συμπυκνωθεί και θα επιστρέψει στην αρχική του φάση.

Τα υγρά που λαμβάνονται με αυτόν τον τρόπο είναι γνωστά ως αποστάγματα (απεσταγμένο νερό, απεσταγμένη αλκοόλη).

Ακολούθησε:Απόσταξη

Αποκρυστάλλωση

Η κρυστάλλωση είναι μια ιδανική μέθοδος διαχωρισμού των διαλυμένων στερεών από τα υγρά (αλάτι από νερό, ζάχαρη από νερό). Συνίσταται στην εξάτμιση του υγρού μέχρι να ληφθούν οι κρύσταλλοι του διαλυμένου στερεού στον πυθμένα του δοχείου. Για παράδειγμα, έτσι παίρνετε το θαλασσινό αλάτι. Ανάλογα με την ταχύτητα του εξάτμιση, οι κρύσταλλοι θα είναι μεγαλύτεροι ή μικρότεροι.

Ακολούθησε:Αποκρυστάλλωση

Επίπλευση

Η επίπλευση επιτρέπει στη χαμηλότερης πυκνότητας στερεά φάση να επιπλέει στο υγρό.

Η επίπλευση είναι το αντίθετο της απόχυσης και συνίσταται στο να επιτρέπεται στη στερεά φάση χαμηλότερης πυκνότητας να επιπλέει στο υγρό και στη συνέχεια να το αφαιρεί χειροκίνητα ή μέσω κόσκινου. Το τέλειο παράδειγμα αυτού είναι η διαδικασία καθαρισμού της πισίνας.

Χρωματογραφία

Η χρωματογραφία είναι μια μέθοδος που χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό πολύπλοκων μιγμάτων που δεν ανταποκρίνονται σε καμία άλλη μέθοδο διαχωρισμού. Χρησιμοποιεί ως αρχή το τριχοειδές: μια διαδικασία που επιτρέπει την προώθηση μιας ουσίας μέσω ενός συγκεκριμένου μέσου. Οι δύο φάσεις του μείγματος προσδιορίζονται έτσι ως κινητή φάση (αυτή που προχωρά) και στατική φάση (στην οποία προχωρά).

Η λειτουργία αυτού του διαχωρισμού εξαρτάται από τη συγγένεια των συστατικών του μείγματος και για τις δύο φάσεις, και σύμφωνα με αυτή τη συγγένεια, ο διαχωρισμός θα είναι ταχύτερος ή πιο αργός. Για παράδειγμα, όταν χύνεται καφές σε ένα πανί, ο καφές κινείται προς τα εμπρός καταλαμβάνοντας μεγάλη επιφάνεια.

Επί του παρόντος υπάρχουν διάφορες μέθοδοι χρωματογραφίας:

• Χρωματογραφία χαρτιού. Η στατική φάση αποτελείται από μια ταινία διηθητικού χαρτιού και η κινητή φάση αποτελείται από έναν διαλύτη που περιέχει το δείγμα που πρόκειται να διαχωριστεί. Τοποθετήστε μερικές σταγόνες από το διαλύτη που περιέχει το δείγμα στη μία άκρη του χαρτιού και περιμένετε να προχωρήσει το υγρό. Στη συνέχεια αφήνεται να στεγνώσει και εάν τα διάφορα συστατικά του δείγματος έχουν διαφορετικά χρώματα, θα είναι δυνατό να παρατηρηθούν οι διαφορετικές θέσεις τους στο χαρτί.
• Χρωματογραφία λεπτής στιβάδας. Η στατική φάση αποτελείται από ένα απορροφητικό υλικό προσκολλημένο σε μια πλάκα που μπορεί να κατασκευαστεί από γυαλί, αλουμίνιο ή άλλο υλικό. Η κινητή φάση είναι ένα υγρό που θα λειτουργήσει ως μέσο έκλουσης. Η διαδικασία συνίσταται στην τοποθέτηση του δείγματος στην πλάκα και στη συνέχεια στη βύθιση ενός μέρους του στο υγρό έκλουσης. Τα συστατικά θα διαχωρίζονται με διαφορά συγγένειας μεταξύ του διαλύματος έκλουσης και του συστατικού που έχει προσκολληθεί στην πλάκα.
• Χρωματογραφία στήλης. Η στατική φάση αποτελείται από ένα στερεό απορροφητικό υλικό που είναι συσκευασμένο σε γυάλινη στήλη (αν και τώρα υπάρχουν στήλες από άλλα υλικά, για παράδειγμα από ανοξείδωτο χάλυβα). Η κινητή φάση αποτελείται από ένα υγρό έκλουσης και ο διαχωρισμός των συστατικών του δείγματος εξαρτάται από τη συγγένεια που έχουν τα συστατικά του και για τις δύο φάσεις. Γενικά, το υγρό έκλουσης διέρχεται από τη στήλη βαρύτητα, αν και έχουν αναπτυχθεί σύγχρονες μέθοδοι όπου οδηγείται από αντλίες που ισχύουν Πίεση.