Методе раздвајања хомогених и хетерогених смеша

Кнов тхе методе сепарације хомогених и хетерогених смеша Може бити неопходно да у индустрији, у лабораторијама или чак у кући, користе једну или више компоненти које чине ове смеше. Да би се смјесе могле раздвојити, потребан је један или више процеса, преко којих их је могуће одвести до њихових оригиналних компоненти.

Одговарајуће методе за одвајање компоненти смеше ће у потпуности зависити од фазе у којој се налази (са већим нагласком на овај детаљ ако је смеша хомогена), ниво хомогености који поседује, па чак и природа једињења која форма.

У природи постоје две врсте смеша које се могу формирати између две или више хемијских супстанци: хомогене, у којима су компоненте равномерно распоређене; и хетерогена, у којој компоненте смеше нису у равномерној дистрибуцији, или имају локализоване регионе са различитим својствима.

Највећа разлика између ових смеша је у томе што ће два узорка хомогеног раствора бити једнака у својој концентрацији компоненти, два узорка хетерогеног раствора неће бити једнака..

Неки сложени процеси - као што су дестилација, фракционо замрзавање и испаравање - омогућавају нам да користимо ефикаснија средства од механичких сила да бисмо постигли потпуно одвајање компоненти због њихове тачке топљења, тачке кључања и других унутрашњих својстава сваке укључене врсте..

Индек

• 1 Методе сепарације хомогених смеша
  • 1.1 Дестилација
  • 1.2 Хроматографија
  • 1.3 Испаравање
  • 1.4 Падавине
  • 1.5 Рекристализација
• 2 Методе раздвајања хетерогених смеша
  • 2.1 Сушење
  • 2.2 Екстракција
  • 2.3 Филтрација
• 3 Референце

Методе сепарације хомогених смеша

Методе раздвајања које се користе за хомогене смеше су сложеније од оних које се користе за раздвајање хетерогених.

То се дешава зато што једноставна примена механичке силе неће бити довољна за одвајање честица, течности или гасова повезаних са другом течношћу или гасом, тако да треба узети у обзир друге појединачне карактеристике које се могу искористити: топљивост, поларитет и тачке кључања и солидификација. 

Дестилација

Дестилација је метода пречишћавања течности пар екцелленце, која се заснива на раздвајању компоненти течне мешавине селективним кључањем и кондензацијом.

Дестилација се може извести да се постигне потпуно одвајање компоненти, или да се постигне делимично раздвајање које повећава концентрацију неке жељене компоненте.

Ова техника користи предности разлика у испаравању између компоненти смеше да би се температура система довела до најнижег опсега кључања између компоненти, одвајајући ову прву компоненту од мешавине, и тако даље док се не постигне жељени резултат..

Постоје бројни типови дестилације, међу којима су једноставна дестилација, фракција, пара, вакуум и друго.

Ово последње се ради када једињења имају веома високе тачке кључања, тако да је пожељно да се смањи притисак система тако да се ова тачка лакше достигне на нижим температурама..

Цхроматограпхи

Хроматографија је техника која се користи у лабораторијама за одвајање смеше. Мешавина (или "аналит") раствара се у флуиду званом "мобилна фаза", који има функцију да га носи кроз структуру која има назив "стационарна фаза".

Пошто појединачна једињења смеше путују различитим брзинама кроз ову стационарну фазу, смеша се раздваја компонентама током овог процеса, што омогућава да се одреди однос сваке компоненте смеше (ако је то намера) или једноставно да очисти аналит.

Добијени хроматограм се користи за тумачење резултата или развој процеса раздвајања, посматрајући обрасце уцртане у њему да би се препознало које су компоненте одвојене и у којој пропорцији.

Опрема која се користи за овај процес се назива хроматограф, а постоје технике у гасовима и течностима, што значи да се може извршити у колонама или у планарном облику..

Евапорација

Испаравање је техника испаравања, која се појављује на површини течности док прелази у гасну фазу.

Овај процес се заснива на примени енергије на мешавину течности, која се загрева до тачке кључања течности која се екстрахује (обично вода), након чега је могуће одвојити ову компоненту од мешавине..

Након што се ова компонента ослободи из смеше, она ће се смањити због температуре која се назива евапоративно хлађење.

Падавине

Падавине имају за циљ формирање чврсте супстанце у раствору; у ствари, када се чврсте честице формирају у течном раствору, називају се "преципитат".

Преципитација се може извести додавањем талога у узорак, који поспешује формирање талога на дну раствора. У другим случајевима ово се јавља као споредни ефекат хемијске реакције између два једињења.

У случају чврстих материја, постоји термално старење метала, што је третман који узрокује таложење метастабилних фаза унутар легуре. Они представљају нечистоће које учвршћују материјал и спречавају дефекте у његовој кристалној мрежи.

Овај процес се углавном користи у производњи пигмената, у уклањању соли из воде, у третману воде иу неким неорганским квалитативним анализама..

Рекристализација

Рекристализација је техника хемијског пречишћавања која омогућава екстракцију нежељене компоненте (која је растворена у малој количини) жељене супстанце, типично течног раствора..

Ова техника се састоји у растварању предметне смеше у растварачу, који генерише засићени раствор. Овај раствор се остави да се охлади, након чега ће се растворљивост једињења у раствору смањити.

Коначно, жељено једињење ће формирати чврсте кристале, остављајући иза себе нечистоће у раствору и може се екстраховати за будућу употребу.

Чистоћа кристалног талога може се повећати проласком ове супстанце кроз процес поново и поново, уклањањем више и више нечистоћа и повећањем концентрације кристала жељеног једињења..

Методе раздвајања хетерогених смеша

Сушење

Овај процес укључује пренос масе да би се уклонила вода или други растварач из чврстог или течног, и представља уобичајени процес у индустрији пре складиштења производа за транспорт или продају..

То се углавном дешава коришћењем извора топлоте и струје ваздуха или кретања влажне чврсте материје да би се ефективно одвојила од ње.

Постоји неколико метода за сушење, међу којима су:

- Сушење индиректним контактом, које се врши, на пример, кроз топле зидове.

- Директно сушење, ваздухом и конвекцијом.

- Диелектрично сушење, које користи радиофреквенцију или микроталасну.

- Сушење смрзавањем, што узрокује сублимацију растварача из смрзнуте чврсте фазе.

- Суперкритично сушење, које користи прегрејану пару за врење воде у средини.

Сушење се не врши само применом топлоте, јер може да се догоди и преко пролаза топлим ваздухом или природним путем преноса масе.

Овај последњи пример објашњава зашто се влажни предмети суше на сунцу, а да не морају да их доводе до температуре кључања воде.

Екстракција

Екстракција је процес који се састоји од издвајања супстанце из дате фазе у другу, која може бити од чврстог или чврстог или текуће-текућег типа..

Она се заснива на својству мешљивости и / или релативне растворљивости, користећи три супстанце које су направљене за интеракцију у процесу: растворак, медијум у коме се налази раствор (типично вода) и органски растварач.

Да би се извршио најчешћи тип екстракције, екстракција течност-течност, имамо водени раствор који се жели одвојити, за који се користи органски растварач који задржава растворени спој у води и хвата, раствара у овој новој супстанци и оставља сиромашну воду у раствору на крају процеса.

У случају екстракције чврсте и чврсте материје, ово се обично изводи на основу поларитета аналита, пролазећи поларни растварач који хвата најполарију раствор и уклања га из неполарног, чиме се смеша ефикасно раздваја..

Филтрација

Представља једноставан процес раздвајања чврстих материја из течности или гасова. Филтрација је скуп механичких, физичких или биолошких операција које додају филтер медиј између крутине и флуида.

Ово омогућава стварање простора кроз који може проћи само флуид (који ће сада бити назван филтрирање), док ће чврсте материје бити заробљене у медију који ће се користити или одбацити, према ономе што аналитичари желе..

Филтрација је физичка операција и може се користити на безброј начина: користе се површински филтери, који су чврсти екрани који задржавају чврсте честице са или без помоћи филтер папира; или дубински филтер, који је слој зрнастог материјала који задржава честице док течност или гас пролазе кроз њу.

Предност површинског филтера је што омогућава да се чврсти отпад сакупља нетакнут, али је дубински филтер мање подложан зачепљењу због веће површине на којој се сакупља отпад..

Референце

1. Википедиа. (с.ф.). Процес раздвајања. Преузето са википедиа.орг
2. ТхоугхтЦо. (с.ф.). Разлика између хетерогених и хомогених смеша. Преузето са тхоугхтцо.цом
3. ББЦ (с.ф.). Сепаратинг Миктурес. Преузето са ббц.цо.ук
4. Лумен (с.ф.). Методе за раздвајање смеша. Добављено из цоурсес.луменлеарнинг.цом
5. ПДА (с.ф.). Својства хетерогених смеша и хомогених смеша. Преузето са фл-пда.орг