Чисти вещества и смеси. Методи за разделяне на смеси

В тази статия ще разгледаме какви са чистите вещества и смеси, методи за разделяне на смеси. В ежедневния живот всеки от нас ги използва. Има ли някакви чисти вещества в природата? И как да ги различаваме от смесите?

Чисти вещества и смеси: методи за разделяне на смеси

Чистите вещества са тези, които съдържат частици само от определен тип. Учените вярват, че в природата практически не съществуват, тъй като всички те, макар и в незначителни фракции, съдържат примеси. Абсолютно всички вещества също са разтворими във вода. Дори ако потопите в тази течност, например, сребърен пръстен, йоните на този метал ще преминат в разтвора.

Знакът на чистите вещества е постоянството на състава и физическите свойства. В процеса на тяхното образуване количеството енергия се променя. И може да се увеличи и намали. вододел чисто вещество върху отделните компоненти е възможно само с помощта на химическа реакция. Например, само дисциклирана вода има типична температура на кипене и замръзване, липса на вкус и мирис. Разлагането на кислорода и водорода може да се извърши само чрез електролиза.

И как се различават от чистите вещества в агрегата си? Химията ще ни помогне да отговоря на този въпрос. Методите за разделяне на смеси са физически, тъй като не водят до промяна в химичния състав на веществата. За разлика от чистите вещества смесите имат променлив състав и свойства и могат да бъдат разделени чрез физични методи.

Какво представлява смес

Сместа се нарича съвкупност от отделни вещества. Пример за това е морската вода. За разлика от дисциплинираните, има горчив или солен вкус, кипи по-високо и замръзва при по-ниска температура. Методите за разделяне на смеси от вещества са физически. По този начин е възможно да се извлече чиста сол от морската вода чрез изпаряване и последваща кристализация.

Видове смеси

Ако добавите захар към водата, след известно време нейните частици ще се разпаднат и ще станат невидими. В резултат на това те не могат да бъдат разграничени с невъоръжено око. Такива смеси се наричат ​​хомогенни или хомогенни. Примерите им са също въздух, бензин, бульон, парфюм, сладка и солена вода, мед и алуминиева сплав. Както можете да видите, хомогенни смеси могат да бъдат в различни агрегатни състояния, но най-често има течности. Те се наричат ​​и решения.

В хетерогенни или хетерогенни смеси е възможно да се разграничат частици от отделни вещества. Желязните и дървесни стърготини, пясъкът и солта са типичните им примери. Нехомогенните смеси се наричат ​​също суспензии. Сред тях се разграничават суспензии и емулсии. Първият включва течни и твърди. Емулсията е смес от вода и пясък. Емулсията е колекция от две течности с различна плътност.

Има хетерогенни смеси със специални имена. Така пяната е пример за пяна, а аерозолите включват мъгла, дим, дезодоранти, освежители на въздуха, антистатични средства.

Методи за разделяне на смеси

Разбира се, много смеси имат по-ценни свойства от отделните отделни вещества, които съставляват техния състав. Но дори и в ежедневието има ситуации, в които те трябва да бъдат разделени. И в индустрията целият процес се основава на този процес. Например, от нефт в резултат на преработката му се получават бензин, газьол, керосин, мазут, карбид и моторно масло, ракетно гориво, ацетилен и бензен. Съгласен съм, че е по-изгодно да се използват тези продукти, отколкото безмилостно да се изгаря масло.

Сега да видим дали има такова нещо като химически методи за разделяне на смеси. Да приемем, че трябва да получим чисти вещества от водния разтвор на солта. За това сместа трябва да се нагрее. В резултат на това водата се превръща в пара и солта кристализира. Но в този случай няма да има преобразуване на някои вещества в други. Това означава, че основата на този процес са физически явления.

Методите за разделяне на смеси зависят от агрегатното състояние, разтворимостта, разликата в температурата на кипене, плътността и състава на неговите компоненти. Нека разгледаме всеки от тях по-подробно с конкретни примери.

филтриране

Този метод на разделяне е подходящ за смеси, съдържащи течност и неразтворимо твърдо вещество в нея. Например, вода и речен пясък. Тази смес трябва да бъде прекарана през филтъра. В резултат на това чистата вода ще премине през нея свободно и пясъкът ще остане.

утаяване

Някои методи за разделяне на смеси се основават на действието на гравитацията. По този начин е възможно разграждането на суспензиите и емулсиите в чисти вещества. Ако растителното масло попадне във водата, първо трябва да се разклати. След това го оставете за известно време. В резултат на това водата ще бъде на дъното на съда, а маслото във формата на филм ще го покрие.

В лабораторията, разделяща фуния. В резултат на работата си по-гъста течност се слива в съд и белите дробове остават.

Уреждането се характеризира с ниска скорост на протичане на процеса. Отнема известно време, за да се образува депозит. В промишлени условия този метод се осъществява в специални конструкции, които се наричат ​​утаителни резервоари.

Действие чрез магнит

Ако сместа е направена от метал, тя може да бъде отделена с магнит. Например, отделни дървени стърготини от желязо и дърво. Но всички метали имат ли такива свойства? Никак не. За този метод са подходящи само смеси, съдържащи феромагнити. В допълнение към желязото, те включват никел, кобалт, гадолиний, тербий, диспрозий, холмий, ербий.

дестилация

Това име, преведено от латински, означава "капене с капки". Дестилацията представлява методи за разделяне на смеси въз основа на разликата в точките на кипене на веществата. Така дори и у дома, алкохолът и водата могат да бъдат отделени. Първото вещество започва да се изпарява вече при температура от 78 градуса по Целзий. Докосването на студената повърхност на една двойка алкохол кондензира, преминавайки в течно състояние.

В промишлеността по този начин се получават нефтопродукти, аромати и чисти метали.

Изпаряване и кристализация

Тези методи за разделяне са подходящи за течни разтвори. Веществата, които съставляват състава им, се различават при тяхната точка на кипене. По този начин е възможно да се получат кристали от сол или захар от водата, в която те се разтварят. За тази цел разтворите се нагряват и изпаряват до насищане. В този случай кристалите се утаяват. Ако е необходимо да се получи чиста вода, разтворът се изпарява, последвано от кондензация на пари на по-хладна повърхност.

Методи за разделяне на газови смеси

Газообразните смеси се разделят чрез лабораторни и промишлени методи, тъй като този процес изисква наличието на специално оборудване. Суровината от естествен произход е въздух, кокс, генератор, свързан газ и природен газ, който е комбинация от въглеводороди.

Физическите методи за разделяне на смеси, които са в газообразно състояние, са както следва:

• Кондензацията е процес на постепенно охлаждане на смес, по време на която се осъществява кондензация на нейните съставки. В същото време висококипящите вещества, които се събират в сепараторите, първо преминават в течно състояние. По този начин водородът се получава от коксовия газ и амонякът се отделя от нереагиралата част на сместа.
• Сорбцията е абсорбцията на някои вещества от други. Този процес има противоположни компоненти, между които в хода на равновесието на реакцията е установено. Необходими са различни условия за напред и назад процес. В първия случай това е комбинация от високо налягане и ниска температура. Този процес се нарича сорбция. В противен случай се използват противоположните условия: ниско налягане при висока температура.
• Мембранната сепарация е метод, при който свойството на полупропускливите прегради е селективно да премине молекули на различни вещества.
• Рефлуксът е процес на кондензация на части с висока степен на кипене на смеси в резултат на тяхното охлаждане. В този случай температурата на преминаване към течно състояние на отделните компоненти трябва да се различава до голяма степен.

хроматография

Името на този метод може да бъде преведено като "писане в цвят". Представете си, че във водата е добавено мастило. Ако края на филтърната хартия е изпаднал в такава смес, тя ще започне да се накисва. В този случай водата ще се абсорбира по-бързо от мастилото, което се свързва с различна степен на сорбране на тези вещества. Хроматографията е не само метод за разделяне на смеси, но и метод за изследване на такива свойства на веществата като дифузия и разтворимост.

Затова се запознахме с такива понятия като "чисти вещества" и "смеси". Първите са елементи или съединения, състоящи се само от частици от определен тип. Техните примери са сол, захар, дестилирана вода. Смесите са съвкупност от отделни вещества. За разделянето им се използват редица методи. Методът за тяхното разделяне зависи от физичните свойства на неговите съставки. Основните са утаяване, изпаряване, кристализация, филтриране, дестилация, магнитно действие и хроматография.