Fan bo'yicha referat: Kimyo
Mavzu bo'yicha: Aralashmalarni ajratish usullari
Riga - 2009 yil
Kirish……………………………………………………………………………………..3-bet.
Aralashmalarning turlari……………………………………………………………………………………4-bet.
Aralashmalarni ajratish usullari………………………………………………..6-bet.
Xulosa………………………………………………………………………………….11-bet.
Foydalanilgan adabiyotlar roʻyxati………………………………………………….12-bet.
Kirish
Tabiatda sof shakldagi moddalar juda kam uchraydi. Atrofimizdagi jismlarning aksariyati moddalar aralashmasidan iborat. Kimyo laboratoriyasida kimyogarlar toza moddalar bilan ishlaydi. Agar moddada aralashmalar bo'lsa, unda har qanday kimyogar tajriba uchun zarur bo'lgan moddani aralashmalardan ajratishi mumkin. Moddalarning xususiyatlarini o'rganish uchun ushbu moddani tozalash kerak, ya'ni. tarkibiy qismlarga bo'linadi. Aralashmani ajratish jismoniy jarayondir. Moddalarni ajratishning fizik usullari kimyoviy laboratoriyalarda, oziq-ovqat mahsulotlari ishlab chiqarishda, metallar va boshqa moddalarni ishlab chiqarishda keng qo'llaniladi.
Aralashmalarning turlari
Tabiatda toza moddalar yo'q. Toshlar va granitlarni tekshirganda, ular turli rangdagi donalar va tomirlardan iborat ekanligiga ishonch hosil qilamiz; Sut tarkibida yog'lar, oqsillar va suv mavjud; neft va tabiiy gaz tarkibida uglevodorodlar deb ataladigan organik moddalar mavjud; havo turli gazlarni o'z ichiga oladi; tabiiy suv kimyoviy jihatdan toza modda emas. Aralash ikki yoki undan ortiq bir-biriga o'xshamaydigan moddalar aralashmasidir.
Aralashmalarni ikkita katta guruhga bo'lish mumkin (ri
Agar aralashmaning tarkibiy qismlari yalang'och ko'z bilan ko'rinadigan bo'lsa, unda bunday aralashmalar deyiladi heterojen. Masalan, yog’och va temir qoliplari aralashmasi, suv va o’simlik moyi aralashmasi, daryo qumi va suv aralashmasi va boshqalar.
Agar aralashmaning tarkibiy qismlarini yalang'och ko'z bilan ajratib bo'lmasa, unda bunday aralashmalar deyiladi bir hil. Sut, moy, suvdagi shakar eritmasi va boshqalar kabi aralashmalar bir hil aralashmalar deb tasniflanadi.
Qattiq, suyuq va gazsimon moddalar mavjud. Moddalar har qanday agregatsiya holatida aralashtirilishi mumkin. Aralashmaning agregat holati boshqalardan miqdoriy jihatdan ustun bo'lgan modda bilan belgilanadi.
Geterogen aralashmalar turli agregat holatidagi moddalardan, moddalar oʻzaro erimasa va yaxshi aralashmasa hosil boʻladi (1-jadval).
|
Geterogen aralashmalarning turlari |
|
|
aralashtirishdan oldin |
Misollar |
|
Qattiq / qattiq |
Minerallar; temir / oltingugurt |
|
Qattiq/suyuq |
Ohak ohak; chiqindi suv |
|
Qattiq/gazsimon |
tutun; changli havo |
|
Suyuq / qattiq |
Dur; minerallar; suv / muz |
|
Suyuqlik / suyuqlik |
Sut; o'simlik yog'i / suv |
|
Suyuq/gazsimon |
Tuman; bulutlar |
|
Gazsimon/qattiq |
Styrofoam |
|
Gazsimon/suyuq |
Sovun ko'piklari |
Bir jinsli aralashmalar moddalar bir-birida yaxshi eriydi va yaxshi aralashsa hosil bo'ladi (2-jadval).
|
Bir hil aralashmalarning turlari |
|
|
Komponentlarning jismoniy holati aralashtirishdan oldin |
Misollar |
|
Qattiq / qattiq |
Oltin va kumush qotishmasi |
|
Qattiq/suyuq |
Shakar / suv |
|
Qattiq/gazsimon |
Havodagi yod bug'lari |
|
Suyuq / qattiq |
Shishgan jelatin |
|
Suyuqlik / suyuqlik |
Spirtli ichimliklar / suv |
|
Suyuq/gazsimon |
Suv / havo |
|
Gazsimon/qattiq |
Palladiydagi vodorod |
|
Gazsimon/suyuq |
|
Aralashmalar hosil bo'lganda, odatda kimyoviy transformatsiyalar sodir bo'lmaydi va aralashmadagi moddalar o'z xususiyatlarini saqlab qoladi. Aralashmalarni ajratish uchun moddalarning xossalaridagi farqlardan foydalaniladi.
Aralashmalarni ajratish usullari
Aralashmalar, ham heterojen, ham bir hil, tarkibiy qismlarga bo'linishi mumkin, ya'ni. toza moddalar uchun. Sof moddalar - fizik usullardan foydalangan holda ikki yoki undan ortiq boshqa moddalarga ajralmaydigan va fizik xususiyatlarini o'zgartirmaydigan moddalardir. Aralashmalarni ajratishning turli usullari mavjud, aralashmaning tarkibiga qarab aralashmalarni ajratishning ma'lum usullari qo'llaniladi.
- Skrining;
- filtrlash;
- Advokatlik;
- Dekanatsiya
- santrifüjlash;
- Bug'lanish;
- Bug'lanish;
- Qayta kristallanish;
- Distillash (distillash);
- Muzlash;
- Magnit harakati;
- Xromatografiya;
- Ekstraktsiya;
- Adsorbsiya.
Keling, ulardan bir nechtasi bilan tanishaylik. Bu yerda shuni ta'kidlash kerakki, bir jinsli aralashmalar bir jinsli aralashmalarga qaraganda osonroq ajratiladi.Quyida bir jinsli va bir jinsli aralashmalardan moddalarni ajratishga misollar keltiramiz.
Skrining.
Tasavvur qilaylik, granüllangan shakar unga kiradi. Ehtimol, ajratishning eng oddiy usuli skrining. Elakdan foydalanib, unning kichik zarralarini nisbatan katta shakar kristallaridan osongina ajratishingiz mumkin. Qishloq xoʻjaligida oʻsimlik urugʻini begona qoldiqlardan ajratish uchun elakdan oʻtkazish qoʻllaniladi. Qurilishda shag'al qumdan shunday ajratiladi.
Filtrlash
Suspenziyaning qattiq komponenti suyuqlikdan ajratiladi filtrlash, qog'oz yoki mato filtrlari, paxta momig'i, yupqa qum qatlami yordamida. Tasavvur qilaylik, bizga osh tuzi, qum va loy aralashmasi berilgan. Aralashdan stol tuzini ajratish kerak. Buning uchun aralashmani suv bilan stakanga soling va silkiting. Stol tuzi eriydi va qum cho'kadi. Loy erimaydi va stakanning pastki qismiga joylashmaydi, shuning uchun suv bulutli bo'lib qoladi. Eritmadan erimaydigan loy zarralarini olib tashlash uchun aralash filtrlanadi. Buni amalga oshirish uchun siz shisha huni, filtr qog'ozi va tripoddan kichik filtrlash moslamasini yig'ishingiz kerak. Tuz eritmasi filtrlanadi. Buning uchun filtrlangan eritma ehtiyotkorlik bilan mahkam o'rnatilgan filtrli huni ichiga quyiladi. Qum va loy zarralari filtrda qoladi va tiniq tuz eritmasi filtrdan o'tadi. Suvda erigan osh tuzini ajratib olish uchun qayta kristallanish usuli qo'llaniladi.
Qayta kristallanish, bug'lanish
Qayta kristallanish moddani avval suvda eritib, so‘ngra moddaning suvdagi eritmasi bug‘langanda tozalash usulidir. Natijada, suv bug'lanadi va modda kristallar shaklida chiqariladi.
Misol keltiramiz: eritmadan osh tuzini ajratib olish talab qilinadi.
Yuqorida biz stol tuzini heterojen aralashmadan ajratish kerak bo'lgan misolni ko'rib chiqdik. Endi stol tuzini bir hil aralashmadan ajratamiz. Filtrlash natijasida olingan eritma filtrat deb ataladi. Filtrni chinni idishga quyish kerak. Probirka solingan stakanni shtat halqasiga qo‘ying va eritmani spirt chiroq alangasida qizdiring. Suv bug'lana boshlaydi va eritmaning hajmi kamayadi. Bu jarayon deyiladi bug'lanish orqali. Suv bug'langanda, eritma ko'proq konsentratsiyalanadi. Eritma osh tuzi bilan to'yinganlik holatiga yetganda, stakan devorlarida kristallar paydo bo'ladi. Bu vaqtda isitishni to'xtating va eritmani sovutib oling. Sovutilgan osh tuzi kristallar shaklida ajralib chiqadi. Agar kerak bo'lsa, tuz kristallarini filtrlash orqali eritmadan ajratish mumkin. Eritma suv to'liq bug'lanib ketguncha bug'lantirilmasligi kerak, chunki boshqa eriydigan aralashmalar ham kristallar shaklida cho'kishi va osh tuzini ifloslantirishi mumkin.
O'rnatish, tushirish
Suyuqlikdan erimaydigan moddalarni ajratish uchun ishlatiladi qo'llab-quvvatlash. Qattiq zarrachalar etarlicha katta bo'lsa, ular tezda tubiga joylashadi va suyuqlik shaffof bo'ladi. Uni cho'kindidan ehtiyotkorlik bilan to'kib tashlash mumkin va bu oddiy operatsiya ham o'z nomiga ega - dekanatsiya.
Suyuqlikdagi qattiq zarrachalarning kattaligi qanchalik kichik bo'lsa, aralashmaning cho'kishi shunchalik uzoq davom etadi. Bundan tashqari, bir-biriga aralashmaydigan ikkita suyuqlikni ajratishingiz mumkin.
Santrifüjlash
Agar geterogen aralashmaning zarralari juda kichik bo'lsa, uni cho'ktirish yoki filtrlash yo'li bilan ajratib bo'lmaydi. Bunday aralashmalarga misol sifatida suvda aralashtirilgan sut va tish pastasi kiradi. Bunday aralashmalar ajratiladi santrifüjlash. Bunday suyuqlikni o'z ichiga olgan aralashmalar probirkalarga joylashtiriladi va maxsus qurilmalarda - sentrifugalarda yuqori tezlikda aylantiriladi. Santrifüj natijasida og'irroq zarralar idishning pastki qismiga "bosiladi", engilroqlari esa tepada bo'ladi. Sut - bu boshqa moddalar - shakar, oqsillarning suvli eritmasida tarqalgan yog'ning mayda zarralari. Bunday aralashmani ajratish uchun ajratuvchi deb ataladigan maxsus sentrifuga ishlatiladi. Sut ajratilganda, sirtda yog'lar paydo bo'ladi va ularni ajratish oson. Qolgan narsa unda erigan moddalar bilan suv - bu yog'siz sut.
Adsorbsiya
Texnologiyada ko'pincha havo kabi gazlarni kiruvchi yoki zararli tarkibiy qismlardan tozalash vazifasi paydo bo'ladi. Ko'pgina moddalar bitta qiziqarli xususiyatga ega - ular temir magnitga o'xshab, gözenekli moddalar yuzasiga "tutib olishlari" mumkin. Adsorbsiya ba'zi qattiq moddalarning o'z yuzasida gazsimon yoki erigan moddalarni yutish qobiliyatidir. Adsorbsiyaga qodir moddalar adsorbentlar deyiladi. Adsorbentlar qattiq moddalar bo'lib, ularda ko'plab ichki kanallar, bo'shliqlar, teshiklar mavjud, ya'ni. ular juda katta umumiy yutuvchi sirtga ega. Adsorbentlar faollashtirilgan uglerod, silika jeli (yangi poyafzalli qutida siz oq no'xatning kichik sumkasini topishingiz mumkin - bu silika jeli), filtr qog'ozi. Turli moddalar adsorbentlar yuzasiga turlicha "yopishadi": ba'zilari sirtda mahkam ushlanadi, boshqalari esa zaifroq. Faollashgan uglerod nafaqat gazsimon moddalarni, balki suyuqliklarda erigan moddalarni ham o'zlashtirishga qodir. Zaharlanish bo'lsa, u zaharli moddalar unga so'rilishi uchun olinadi.
Distillash (distillash)
Bir hil aralashmani hosil qiluvchi ikkita suyuqlik, masalan, etil spirti va suv distillash yoki distillash orqali ajratiladi. Bu usul suyuqlikning qaynash nuqtasiga qadar qizdirilishi va uning bug'ining gaz chiqarish trubkasi orqali boshqa idishga chiqarilishiga asoslanadi. Bug 'sovuganda, u kondensatsiyalanadi va distillash kolbasida aralashmalar qoladi. Distillash moslamasi 2-rasmda ko'rsatilgan
Suyuqlik Vurts kolbasiga (1) solinadi, Vurts kolbasining bo'yni unga termometr o'rnatilgan (2) tiqin bilan mahkam yopiladi va simobli rezervuar chiqish trubkasi teshigi darajasida bo'lishi kerak. Chiqish trubasining uchi mahkam o'rnatilgan vilka orqali Liebig muzlatgichiga (3) kiritiladi, uning boshqa uchida allonj (4) mustahkamlanadi. Allonjning toraygan uchi qabul qilgichga (5) tushiriladi. Sovutgich ko'ylagining pastki uchi rezina shlang yordamida suv jo'mragiga ulanadi va yuqori uchidan drenaj uchun lavaboga drenaj qilinadi. Sovutgich ko'ylagi doimo suv bilan to'ldirilgan bo'lishi kerak. Wurtz kolbasi va muzlatgich alohida stendlarga o'rnatiladi. Suyuqlik kolbaga uzun nayli voronka orqali quyiladi, distillash kolbasini uning hajmining 2/3 qismigacha to'ldiradi. Bir xil qaynatishni ta'minlash uchun kolbaning pastki qismiga bir nechta qozonlarni joylashtiring - bir uchi muhrlangan shisha kapillyarlar. Kolbani yopgach, muzlatgichga suv soling va kolbadagi suyuqlikni qizdiring. Isitish gaz brülörü, elektr pechka, suv, qum yoki moyli hammomda amalga oshirilishi mumkin - suyuqlikning qaynash nuqtasiga qarab. Yonuvchan va yonuvchan suyuqliklar (spirtli ichimliklar, efir, aseton va boshqalar) baxtsiz hodisalardan qochish uchun hech qachon ochiq olovda qizdirilmasligi kerak: faqat suv yoki boshqa vannadan foydalanish kerak. Suyuqlik to'liq bug'lanmasligi kerak: dastlab olingan hajmning 10-15% kolbada qolishi kerak. Suyuqlikning yangi qismini faqat kolba biroz sovib ketganda quyish mumkin.
Muzlash
Usul yordamida turli erish nuqtalariga ega bo'lgan moddalar ajratiladi muzlash, eritmani sovutish. Muzlatish orqali siz uyda juda toza suv olishingiz mumkin. Buning uchun musluk suvini idishga yoki krujkaga quying va muzlatgichning muzlatgichiga qo'ying (yoki qishda sovuqqa olib boring). Suvning qariyb yarmi muzga aylanishi bilanoq, uning aralashmalar to'planib qolgan muzlatilmagan qismini to'kib tashlash va muzning erishiga ruxsat berish kerak.
Sanoat va laboratoriya sharoitida aralashmalarning tarkibiy qismlarining boshqa turli xususiyatlariga asoslangan aralashmalarni ajratish usullari qo'llaniladi. Misol uchun, temir tolalari aralashmadan ajratilishi mumkin magnit. Moddalarning turli erituvchilarda erish qobiliyati qachon qo'llaniladi qazib olish– qattiq yoki suyuq aralashmalarni turli erituvchilar bilan ishlov berish orqali ajratish usuli. Masalan, yodni suvli eritmadan ba'zi organik erituvchi bilan ajratib olish mumkin, unda yod yaxshiroq eriydi.
Xulosa
Laboratoriya amaliyotida va kundalik hayotda ko'pincha moddalar aralashmasidan alohida komponentlarni ajratib olish kerak. E'tibor bering, aralashmalar ikki yoki undan ortiq moddalarni o'z ichiga oladi va ikkita katta guruhga bo'linadi: bir hil va heterojen. Aralashmalarni ajratishning turli usullari mavjud, masalan, filtrlash, bug'lanish, distillash (distillash) va boshqalar. Aralashmalarni ajratish usullari asosan aralashmaning turiga va tarkibiga bog'liq.
Foydalanilgan adabiyotlar ro'yxati
1. S. Ozols, E. Lepiņš kimyo boshlang'ich maktab uchun., 1996. S. 289.
2. Internetdan olingan ma'lumotlar
Aralashmalarni ajratishning qanday usullari borligini bilasizmi? Salbiy javob berishga shoshilmang. Siz ulardan ko'pini kundalik faoliyatingizda ishlatasiz.
Sof modda: bu nima?
Atomlar, molekulalar, moddalar va aralashmalar asosiy kimyoviy tushunchalardir. Ular nimani anglatadi? D.I.Mendeleyev jadvalida 118 ta kimyoviy element mavjud. Bu har xil turdagi elementar zarralar - atomlar. Ular bir-biridan massa jihatidan farq qiladi.
Atomlar bir-biri bilan bog'lanib, molekulalar yoki moddalar hosil qiladi. Ikkinchisi, bir-biri bilan bog'lanib, aralashmalar hosil qiladi. Sof moddalar doimiy tarkibga va xususiyatlarga ega. Bular bir hil tuzilmalardir. Ammo ularni kimyoviy reaktsiyalar orqali tarkibiy qismlarga ajratish mumkin.
Olimlarning ta'kidlashicha, toza moddalar tabiatda deyarli mavjud emas. Ularning har birida oz miqdorda iflosliklar mavjud. Bu ko'pchilik moddalarning faolligi jihatidan farq qilganligi sababli sodir bo'ladi. Hatto suvga botirilgan metallar ham unda ion darajasida eriydi.
Sof moddalarning tarkibi doimo doimiydir. Uni o'zgartirish shunchaki mumkin emas. Shunday qilib, agar siz karbonat angidrid molekulasida uglerod yoki kislorod miqdorini oshirsangiz, u butunlay boshqa modda bo'ladi. Va aralashmada siz komponentlar sonini ko'paytirishingiz yoki kamaytirishingiz mumkin. Bu uning tarkibini o'zgartiradi, lekin uning mavjudligi haqiqatini emas.
Aralash nima
Bir necha moddalarning birikmasi aralashma deyiladi. Ular ikki xil bo'lishi mumkin. Agar aralashmaning alohida komponentlari bir-biridan farq qilmasa, u bir xil yoki bir hil deyiladi. Kundalik hayotda eng ko'p ishlatiladigan yana bir ism bor - yechim. Bunday aralashmaning tarkibiy qismlarini fizik usullar bilan ajratib bo'lmaydi. Masalan, tuz eritmasidan unda erigan kristallarni mexanik ravishda ajratib olish mumkin emas. Nafaqat tabiatda topilgan suyuq eritmalar. Demak, havo gazsimon bir hil aralashma, metall qotishmasi esa qattiq moddadir.
Bir jinsli yoki heterojen aralashmalarda alohida zarralar yalang'och ko'z bilan ko'rinadi. Ular tarkibi va xususiyatlari bilan bir-biridan farq qiladi. Bu shuni anglatadiki, ular bir-biridan faqat mexanik ravishda ajratilishi mumkin. Yovuz o'gay onasi loviyani no'xatdan ajratishga majbur qilgan Zolushka bu vazifani a'lo darajada bajardi.
Kimyo: aralashmalarni ajratish usullari
Kundalik hayotda va tabiatda juda ko'p miqdordagi aralashmalar mavjud. Ularni ajratishning to'g'ri usulini qanday tanlash mumkin? Bu alohida komponentlarning jismoniy xususiyatlariga asoslangan bo'lishi kerak. Agar moddalar turli xil qaynash nuqtalariga ega bo'lsa, bug'lanish, keyin kristallanish, shuningdek distillash samarali bo'ladi. Bunday usullar bir hil eritmalarni ajratish uchun ishlatiladi. Geterogen aralashmalarni ajratish uchun ularning tarkibiy qismlarining boshqa xususiyatlaridagi farqlardan foydalaniladi: zichlik, namlanish, eruvchanlik, o'lcham, magnitlanish va boshqalar.
Aralashmalarni ajratishning fizik usullari
Aralashmaning tarkibiy qismlarini ajratishda moddalarning tarkibi o'zgarmaydi. Shuning uchun aralashmalarni ajratish usullarini kimyoviy jarayon deb atash mumkin emas. Shunday qilib, magnitni joylashtirish, filtrlash va ta'sir qilish orqali alohida komponentlarni mexanik ravishda ajratish mumkin. Laboratoriyada ular foydalanadilar turli qurilmalar: ajratuvchi voronka, filtr qog'ozi, magnit chiziqlar. Bular heterojen aralashmalarni ajratish usullari.
Skrining
Bu usul, ehtimol, eng oddiy. Har bir uy bekasi u bilan tanish. Bu aralashmaning qattiq tarkibiy qismlarining o'lchamidagi farqga asoslanadi. Elakdan o'tkazish kundalik hayotda unni aralashmalar, hasharotlar lichinkalari va turli ifloslantiruvchi moddalardan ajratish uchun ishlatiladi. Qishloq xo'jaligi ishlab chiqarishida don donlari begona qoldiqlardan shu tarzda tozalanadi. Qurilishchilar qum va shag‘al aralashmasini elakdan o‘tkazishadi.
Advokatlik
Aralashmalarni ajratishning bu usuli har xil zichlikdagi komponentlar uchun qo'llaniladi. Agar qum suvga kirsa, hosil bo'lgan eritma yaxshilab aralashtiriladi va bir muddat qoldirilishi kerak. Xuddi shu narsani suv va o'simlik moyi yoki neft aralashmasi bilan qilish mumkin. Qum pastki qismga joylashadi. Ammo moy, aksincha, yuqoridan yig'iladi. Bu usul kundalik hayotda va tabiatda kuzatiladi. Masalan, tutundan kuyik, tumandan esa alohida shudring tushadi. Va agar siz uy sutini bir kechada qoldirsangiz, ertalabgacha kremni to'plashingiz mumkin.
Filtrlash
Pishirilgan choyni sevuvchilar bu usuldan har kuni foydalanadilar. Biz filtrlash haqida gapiramiz - tarkibiy qismlarning turli xil eruvchanligiga asoslangan aralashmalarni ajratish usuli. Tasavvur qiling-a, temir qoldiqlari va tuz suvga tushdi. Filtrda katta erimaydigan zarrachalar qoladi. Va erigan tuz u orqali o'tadi. Ushbu usulning printsipi changyutgichlarning ishlashi, nafas olish maskalari va doka bandajlarining harakati asosida yotadi.
Magnit bilan harakat
Oltingugurt va temir kukunlari aralashmasini ajratish usulini taklif qiling. Tabiiyki, bu magnitning harakati. Hamma metallar bunga qodirmi? Umuman yo'q. Sezuvchanlik darajasiga ko'ra moddalarning uch guruhi ajratiladi. Masalan, oltin, mis va rux magnitga yopishmaydi. Ular diamagnit materiallar guruhiga kiradi. Magniy, platina va alyuminiy zaif idrokga ega. Ammo agar aralashmada ferromagnitlar bo'lsa, unda bu usul eng samarali bo'ladi. Bularga, masalan, temir, kobalt, nikel, terbiy, golmiy, tuliy kiradi.
Bug'lanish
Aralashmalarni ajratishning qaysi usuli suvli bir hil eritma uchun mos keladi? Bu bug'lanish. Agar sizda faqat sho'r suv bo'lsa, lekin toza suv kerak bo'lsa, darhol xafa bo'lmang. Aralashmani qaynoq nuqtasiga qizdirishingiz kerak. Natijada, suv bug'lanadi. Va erigan moddaning kristallari idishning pastki qismida ko'rinadi. Suvni yig'ish uchun uni kondensatsiya qilish kerak - gazsimon holatdan suyuqlikka o'tkaziladi. Buning uchun bug'lar sovutiladi, pastroq haroratli sirtga tegib, tayyorlangan idishga oqib tushadi.
Kristallanish
Fanda bu atama kengroq ma'noda ko'rib chiqiladi. Bu shunchaki toza moddalarni olish usuli emas. Tabiatdagi kristallarga aysberglar, minerallar, suyaklar va tish emallari kiradi.
Ularning o'sishi bir xil sharoitlarda sodir bo'ladi. Kristallar suyuqliklarni sovutish yoki bug'ning o'ta to'yinganligi natijasida hosil bo'ladi va keyin harorat endi o'zgarmasligi kerak. Shunday qilib, birinchi navbatda, ba'zi cheklovchi shartlarga erishiladi. Natijada kristallanish markazi paydo bo'lib, uning atrofida suyuqlik, eritma, gaz yoki shisha atomlari to'planadi.
Distillash
Albatta siz distillangan suv haqida eshitgansiz. Bu tozalangan suyuqlik dori-darmonlarni ishlab chiqarish, laboratoriya tadqiqotlari va sovutish tizimlari uchun zarurdir. Va ular ichkariga kirishadi maxsus qurilmalar. Ular distillyatorlar deb ataladi.
Distillash - har xil qaynash nuqtalariga ega bo'lgan moddalar aralashmalarini ajratish usuli. Lotin tilidan tarjima qilingan bu atama "tomchilash" degan ma'noni anglatadi. Ushbu usuldan foydalanib, masalan, spirt va suvni eritmadan ajratishingiz mumkin. Birinchi modda +78 o C haroratda qaynay boshlaydi. Spirtli ichimliklar bug'i keyinchalik kondensatsiyalanadi. Suv suyuq holatda qoladi.
Xuddi shunday, neftdan ham tozalangan mahsulotlar olinadi: benzin, kerosin, gazoyl. Bu jarayon kimyoviy reaktsiya emas. Yog 'alohida fraksiyalarga bo'linadi, ularning har biri o'z qaynash nuqtasiga ega. Bu bir necha bosqichda sodir bo'ladi. Birinchidan, birlamchi moyni ajratish amalga oshiriladi. U bog'langan gaz, mexanik aralashmalar va suv bug'laridan tozalanadi. Keyingi bosqichda olingan mahsulot distillash ustunlariga joylashtiriladi va qizdirila boshlaydi. Bu neftning atmosfera distillashidir. 62 darajadan past haroratlarda qolgan bog'langan gaz bug'lanadi. Aralashmani 180 darajaga qizdirish orqali benzin fraktsiyalari olinadi, 240 gacha - kerosin, 350 gacha - dizel yoqilg'isi. Neftni termik qayta ishlashning qoldiqlari moylash materiali sifatida ishlatiladigan mazut hisoblanadi.
Xromatografiya
Bu usul uni birinchi marta ishlatgan olim sharafiga nomlangan. Uning ismi Mixail Semenovich Tsvet edi. Dastlab, bu usul o'simlik pigmentlarini ajratish uchun ishlatilgan. Xromatografiya yunon tilidan so'zma-so'z tarjima qilinganda "rang bilan yozaman". Filtr qog'ozini suv va siyoh aralashmasiga botiring. Birinchisi darhol so'rila boshlaydi. Bu adsorbsion xususiyatlarning turli darajalari bilan bog'liq. Bunda diffuziya va eruvchanlik darajasi ham hisobga olinadi.
Adsorbsiya
Ba'zi moddalar boshqa turdagi molekulalarni jalb qilish qobiliyatiga ega. Masalan, toksinlardan qutulish uchun zaharlanganda faollashtirilgan uglerodni olamiz. Ushbu jarayon ikki faza o'rtasida joylashgan interfeysni talab qiladi.
Bu usul kimyo sanoatida benzolni gazsimon aralashmalardan ajratish, neftni qayta ishlashning suyuq mahsulotlarini tozalash va ularni aralashmalardan tozalash uchun ishlatiladi.
Shunday qilib, bizning maqolamizda aralashmalarni ajratishning asosiy usullarini ko'rib chiqdik. Odamlar ularni uyda ham, sanoat miqyosida ham ishlatishadi. Usulni tanlash aralashmaning turiga bog'liq. Muhim omil - uning tarkibiy qismlarining o'ziga xos jismoniy xususiyatlari. Alohida qismlarni vizual ravishda ajratib bo'lmaydigan eritmalarni ajratish uchun bug'lanish, kristallanish, xromatografiya va distillash usullari qo'llaniladi. Agar alohida komponentlarni aniqlash mumkin bo'lsa, bunday aralashmalar heterojen deb ataladi. Ularni ajratish uchun cho'ktirish, filtrlash va magnit ta'sir qilish usullari qo'llaniladi.
Sof moddalar va aralashmalar. Aralashmalarni ajratish usullari.Moddaning xossalarini o'rnatish uchun uning sof holatda bo'lishi kerak, lekin moddalar tabiatda sof holda uchramaydi. Har bir moddada har doim ma'lum miqdordagi aralashmalar mavjud. Tarkibida deyarli hech qanday aralashmalar bo'lmagan moddaga toza deyiladi. Ular ilmiy laboratoriyada yoki maktab kimyo laboratoriyasida bunday moddalar bilan ishlaydi. E'tibor bering, mutlaqo toza moddalar mavjud emas.
Aralashmalar deyarli barcha tabiiy moddalar, oziq-ovqat mahsulotlari (tuz, shakar va boshqalardan tashqari), qurilish mollari, tovarlar uy kimyoviy moddalari, ko'plab dori-darmonlar va kosmetika.
Tabiiy moddalar aralashmalar bo'lib, ba'zida juda ko'p miqdordagi turli xil moddalardan iborat. Masalan, tabiiy suvda doimo erigan tuzlar va gazlar mavjud. Ba'zida juda oz miqdordagi nopoklik moddaning ayrim xususiyatlarida juda kuchli o'zgarishlarga olib kelishi mumkin. Misol uchun, rux tarkibidagi temir yoki misning atigi yuzdan bir qismi uning xlorid kislotasi bilan o'zaro ta'sirini yuzlab marta tezlashtiradi. Agar aralashmada moddalardan biri ustun miqdorda bo'lsa, butun aralashma odatda o'z nomini oladi.
Komponent aralashma tarkibidagi har bir moddadir.
Bir hil aralashmalar.
Bir stakan suvga shakarning kichik qismini qo'shing va barcha shakar eriguncha aralashtiring. Suyuqlik shirin ta'mga ega bo'ladi. Shunday qilib, shakar yo'qolmadi, lekin aralashmada qoldi. Ammo biz kuchli mikroskop orqali bir tomchi suyuqlikni tekshirganda ham uning kristallarini ko'rmaymiz.
Guruch. 3. Bir hil aralashma (suvli shakar eritmasi)
Tayyorlangan shakar va suv aralashmasi bir hil (3-rasm); unda bu moddalarning eng kichik zarralari teng ravishda aralashtiriladi.
Komponentlarini yalang'och ko'z bilan aniqlash mumkin bo'lmagan aralashmalar bir hil deyiladi.
Qum, bo'r yoki gil aralashgan suv O 0 C haroratda muzlaydi va 100 0 S da qaynaydi.
Heterojen aralashmalarning ayrim turlari maxsus nomlarga ega: ko'pik (masalan, polistirol ko'pik, sovun ko'piklari), suspenziya (oz miqdordagi un bilan suv aralashmasi), emulsiya (sut, yaxshilab chayqatilgan o'simlik moyi va suv), aerozol ( tutun, tuman).
Guruch. 5. Geterogen aralashmalar:
a - suv va oltingugurt aralashmasi;
b - o'simlik moyi va suv aralashmasi;
c - havo va suv aralashmasi
Aralashmalarni ajratishning turli usullari mavjud. Aralashmani ajratish usulini tanlashga aralashmani hosil qiluvchi moddalarning xossalari ta'sir qiladi.
Keling, har bir usulni batafsil ko'rib chiqaylik:
Advokatlik- suyuqliklarni suvda erimaydigan mexanik aralashmalardan tozalashning umumiy usuli yoki bir-birida erimaydigan va turli xil zichlikka ega bo'lgan suyuq moddalar.
Sedimentatsiya texnologik va maishiy ehtiyojlar uchun suv tayyorlash, kanalizatsiyani tozalash, xom neftni suvsizlantirish va tuzsizlantirish va ko'plab kimyoviy texnologiya jarayonlarida qo'llaniladi. Bu tabiiy va sun'iy suv havzalarini tabiiy o'z-o'zini tozalashning muhim bosqichidir.
Filtrlash– suyuqlikni qattiq erimaydigan aralashmalardan ajratish; Suyuqlik molekulalari filtrning teshiklaridan o'tadi va aralashmalarning katta zarralari saqlanib qoladi.
Tasavvur qiling-a, sizning oldingizda daryo qumi va suv aralashmasi turibdi. Aralashmaning turini aniqlang. ( heterojen). Daryo qumi va suvining fizik xossalarini solishtiring. (Bular bir-birida erimaydigan va turli xil zichlikka ega bo'lgan moddalardir). Ushbu aralashmani ajratish usulini taklif qiling ( filtrlash).
Magnit bilan harakat aralashma tarkibidagi moddalardan biri magnit tomonidan tortilishi mumkin bo'lganida, geterogen aralashmalarni ajratish usulidir.
Bug'lanish - bu bir hil aralashmalarni ajratish usuli bo'lib, unda qattiq eruvchan modda eritmadan ajralib chiqadi, qizdirilganda suv bug'lanadi va qattiq moddaning kristallari qoladi.
Distillash (lotincha "tushirish") – Bu bir hil aralashmalarni ajratish usuli bo'lib, unda suyuq aralashmalar tarkibida farq qiluvchi fraktsiyalarga bo'linadi. Bu suyuqlikning qisman bug'lanishi, keyin bug'ning kondensatsiyasi bilan amalga oshiriladi. Distillangan fraksiya (distillat) nisbatan ko‘proq uchuvchan (past qaynaydigan) moddalar bilan, distillanmagan suyuqlik (pastki) esa nisbatan kamroq uchuvchi (yuqori qaynaydigan) moddalar bilan boyitiladi.
Laboratoriyada distillash maxsus o'rnatish yordamida amalga oshiriladi (6-rasm). Suyuqliklar aralashmasi qizdirilganda qaynash nuqtasi eng past bo'lgan modda birinchi bo'lib qaynaydi. Uning bug'i idishni tark etadi, soviydi, kondensatsiyalanadi1 va hosil bo'lgan suyuqlik qabul qiluvchiga oqib tushadi. Ushbu modda aralashmada yo'q bo'lganda, harorat ko'tarila boshlaydi va vaqt o'tishi bilan boshqa suyuqlik komponenti qaynatiladi. Idishda uchuvchan bo'lmagan suyuqliklar qoladi.
Guruch. 6. Distillash uchun laboratoriya o'rnatish: a - an'anaviy; b - soddalashtirilgan
1 - turli qaynash nuqtalari bo'lgan suyuqliklar aralashmasi;
2 - termometr;
3 - suv sovutgichi;
4 - qabul qiluvchi
Keling, ba'zilar qanday foydalanishini ko'rib chiqaylik usullari aralashmalarni ajratish.
Filtrlash jarayoni nafas olish apparati - juda changli xonada ishlaydigan odamning o'pkasini himoya qiluvchi qurilmaning ishlashiga asoslanadi. Respiratorda changning o'pkaga kirishiga to'sqinlik qiluvchi filtrlar mavjud (7-rasm). Eng oddiy respirator bir necha qatlamli dokadan tayyorlangan bintdir. Changyutgichda havodagi changni olib tashlaydigan filtr ham mavjud.
Guruch. 7. Respiratordagi ishchi
Suvda eriydigan va erimaydigan moddalar aralashmasini qanday usullar bilan ajratish mumkinligini xulosa qiling.
heterojen (heterojen) | bir hil (bir hil) |
| Geterogen aralashmalar - bu asl komponentlar orasidagi interfeysni oddiy ko'z bilan yoki lupa yoki mikroskop ostida aniqlash mumkin bo'lgan aralashmalar: | Bunday aralashmalardagi moddalar bir-biri bilan iloji boricha aralashtiriladi, aytish mumkinki, molekulyar darajada. Bunday aralashmalarda mikroskop ostida ham asl komponentlar orasidagi interfeysni aniqlash mumkin emas: |
| Misollar | |
| Suspenziya (qattiq + suyuq) Emulsiya (suyuqlik + suyuqlik) Tutun (qattiq + gaz) Qattiq kukun aralashmasi (qattiq + qattiq) | Haqiqiy eritmalar (masalan, osh tuzining suvdagi eritmasi, spirtning suvdagi eritmasi) Qattiq eritmalar (metall qotishmalari, kristalli tuz gidratlari) Gaz eritmalari (bir-biri bilan reaksiyaga kirishmaydigan gazlar aralashmasi) |
Aralashmalarni ajratish usullari
Gaz-suyuq, suyuq-qattiq, gaz-qattiq turdagi geterogen aralashmalar tortishish kuchi ta'sirida vaqt o'tishi bilan beqaror bo'ladi. Bunday aralashmalarda zichligi past bo'lgan komponentlar asta-sekin yuqoriga ko'tariladi (suzadi) va yuqori zichlik bilan ular pastga tushadi (cho'kadi). Vaqt o'tishi bilan aralashmalarning o'z-o'zidan ajralish jarayoni deyiladi himoya qilish. Masalan, mayda qum va suv aralashmasi juda tez o'z-o'zidan ikki qismga bo'linadi:
Laboratoriya sharoitida suyuqlikdan yuqori zichlikka ega bo'lgan moddalarni cho'ktirish jarayonini tezlashtirish uchun ular ko'pincha cho'ktirish usulining yanada rivojlangan versiyasiga murojaat qilishadi - santrifüjlash. Santrifugalarda tortishish rolini markazdan qochma kuch o'ynaydi, bu har doim aylanish jarayonida sodir bo'ladi. Santrifüj kuchi to'g'ridan-to'g'ri aylanish tezligiga bog'liq bo'lganligi sababli, uni tortishish kuchidan ko'p marta kattaroq qilish mumkin, shunchaki santrifüjning aylanishlar sonini vaqt birligida ko'paytirish orqali. Buning yordamida aralashmani cho'ktirish bilan solishtirganda tezroq ajratishga erishiladi.
Cho'kma yoki santrifüjdan so'ng, supernatantni cho'kindidan usul yordamida ajratish mumkin dekanatsiya- suyuqlikni cho'kindidan ehtiyotkorlik bilan to'kib tashlash orqali.
Bir-birida erimaydigan ikkita suyuqlik aralashmasini (cho'ktirilgandan keyin) ajratish hunisi yordamida ajratishingiz mumkin, ularning ishlash printsipi quyidagi rasmdan aniq:
Turli agregat holatlaridagi moddalar aralashmalarini ajratish uchun cho'ktirish va sentrifugalashdan tashqari, filtrlash ham keng qo'llaniladi. Usul filtrning aralashmaning tarkibiy qismlariga nisbatan boshqa o'tkazuvchanligiga ega bo'lishidan iborat. Ko'pincha bu zarrachalarning turli o'lchamlari bilan bog'liq, ammo bu aralashmaning alohida komponentlari filtr yuzasi bilan kuchliroq o'zaro ta'sir qilishi bilan ham bog'liq bo'lishi mumkin ( adsorbsiyalanadi ular).
Masalan, suv bilan qattiq erimaydigan kukun suspenziyasini g'ovakli qog'oz filtri yordamida ajratish mumkin. Qattiq modda filtrda qoladi va suv undan o'tadi va uning ostida joylashgan idishga yig'iladi:
Ba'zi hollarda, komponentlarning turli magnit xususiyatlari tufayli heterojen aralashmalar ajratilishi mumkin. Masalan, oltingugurt va metall temir kukunlari aralashmasi magnit yordamida ajratilishi mumkin. Temir zarralari, oltingugurt zarralaridan farqli o'laroq, magnit tomonidan tortiladi va ushlab turiladi:
Qo'llash orqali aralashmaning tarkibiy qismlarini ajratish magnit maydon chaqirdi magnit ajratish.
Agar aralashma suyuqlikdagi o'tga chidamli qattiq moddaning eritmasi bo'lsa, bu moddani eritmani bug'lash orqali suyuqlikdan ajratish mumkin:
Suyuq bir hil aralashmalarni ajratish uchun usul deb ataladi distillash, yoki distillash. Bu usul bug'lanishga o'xshash ishlash printsipiga ega, lekin nafaqat uchuvchan komponentlarni uchuvchan bo'lmaganlardan, balki nisbatan yaqin qaynoq nuqtalari bo'lgan moddalarni ham ajratish imkonini beradi. Distillash moslamasining eng oddiy variantlaridan biri quyidagi rasmda ko'rsatilgan:
Distillash jarayonining ma'nosi shundaki, suyuqliklar aralashmasi qaynatilganda, birinchi navbatda, engilroq qaynaydigan komponentning bug'lari bug'lanadi. Ushbu moddaning bug'lari muzlatgichdan o'tgandan so'ng, kondensatsiyalanadi va qabul qilgichga oqadi. Distillash usuli neft sanoatida neftni birlamchi qayta ishlash jarayonida neftni fraksiyalarga (benzin, kerosin, dizel va boshqalar) ajratish uchun keng qo'llaniladi.
Distillash usuli, shuningdek, aralashmalardan (birinchi navbatda tuzlardan) tozalangan suvni ishlab chiqaradi. Distillash orqali tozalangan suv deyiladi distillangan suv.