9-те най-често използвани техники за разделяне на смесите

Изборът на смесителни техники за разделяне се основава на вида на сместа и на разликата в химичните свойства на компонентите на сместа (Amrita University & CDAC Mumbai, SF).

Повечето от материалите в нашата околна среда са смеси от два или повече компонента. Смесите са хомогенни или хетерогенни. Хомогенните смеси са еднакви в състава, напротив хетерогенните смеси не са.

Въздухът е хомогенна смес и маслото във вода е хетерогенна смес. Хомогенните и хетерогенни смеси могат да бъдат разделени на техните компоненти чрез различни физични методи.

При химична реакция е важно да се изолират интересуващият се компонент (и) от всички други материали, така че те да могат да се характеризират допълнително.

Изследванията на биохимични системи, анализ на околната среда, фармацевтични изследвания, тези и много други области на изследване изискват надеждни методи за разделяне (сепариращи смеси, SF).

Смесите идват в много форми и фази. Повечето от тях могат да бъдат разделени, а видът на метода на разделяне зависи от вида на сместа.

Общи методи за разделяне на смеси

филтриране

Филтрацията е метод, използван за отделяне на чисти вещества в смеси, съставени от частици, някои от които са достатъчно големи, за да бъдат уловени с порест материал.

Размерът на частиците може да варира значително, като се има предвид вида на сместа. Например, поточната вода е смес, която съдържа естествени биологични организми като бактерии, вируси и протозои.

Някои водни филтри могат да филтрират бактерии, чиято дължина е от порядъка на 1 микрона. Други смеси, като почвата, имат сравнително големи размери на частиците, които могат да бъдат филтрирани през нещо като филтър за кафе.

преливане

Когато плътностите на две течности, които са несмесващи се един с друг, трябва да бъдат разделени, този метод може да бъде използван.

Разделителната фуния помага за отделно събиране на течните течности. В случая на твърди вещества, по-леките твърди вещества могат да бъдат разделени чрез декантиране във водна среда, когато и двете твърди вещества не са разтворими. При продухване на въздух също така отделянето може да се извърши с много леки и тежки твърди смеси.

сублимация

Физическото свойство на някои вещества да преминава директно от твърдото състояние в газообразно състояние без появата на течно състояние.

Не всички вещества имат тази характеристика. Ако компонент на смес се сублимира, това свойство може да се използва за отделянето му от другите компоненти на сместа.

Йод (I2), нафталин (С10Н8, нафталинови топки), амониев хлорид (NH4C1) и сух лед (твърд СО2) са сублимирани вещества (ТЕХНИКИ НА ФИЗИЧЕСКО ОТЛИЧЕНЕ, SF ).

изпаряване

Изпаряването е техника, използвана за разделяне на хомогенни смеси, където има едно или повече разтворени твърди вещества.

Този метод изхвърля течните компоненти на твърдите компоненти. Процесът обикновено включва нагряване на сместа, докато не остане повече течност.

Преди да се използва този метод, сместа трябва да съдържа само течен компонент, освен ако не е важно да се изолират течните компоненти.

Това е така, защото всички течни компоненти се изпаряват с течение на времето. Този метод е подходящ за отделяне на разтворимо твърдо вещество от течност.

В много части на света, получената сол се получава от изпаряването на морската вода. Топлината на процеса идва от слънцето (CK-12 Foundation, SF).

Проста дестилация

Простата дестилация е метод, използван за разделяне на компонентите на смес, съдържаща две смесими течности, които кипят без разлагане и имат достатъчна разлика в техните точки на кипене.

Процесът на дестилация включва нагряване на течност до нейните точки на кипене и прехвърляне на парите към студената част на апарата, след което се кондензират парите и се събира кондензираната течност в контейнер.

В този процес, когато температурата на течността се увеличава, налягането на парите на течността се увеличава. Когато налягането на парите на течността и атмосферното налягане достигнат същото ниво, течността преминава в състояние на изпарение.

Парите преминават през нагрятата част на апарата, докато влязат в контакт със студената повърхност на охладения с вода кондензатор.

Когато парата се охлади, тя се кондензира и преминава през кондензатора и се събира в приемник през вакуумния адаптер.

Фракционна дестилация

Когато разликата в точките на кипене са близки една до друга и не са много, се извършва дестилиране, наречено фракционна дестилация. Това се прави в колона, наречена колона за фракциониране.

Колоната за фракциониране позволява кондензацията на различни разтворители при различни температури и връща фракцията на сместа в колбата.

Дестилацията на петрол се извършва в колоната за фракциониране в няколко компонента в широк диапазон от температури.

Разликите в точките на топене могат също да се използват по същия начин като точката на кипене при разделяне на смеси.

Образуват се айсберги, които са втвърдена прясна вода и се основават на потискането на феномена на точката на замръзване (Tutorvista.com, SF).

хроматография

Хроматографията е група от методи за аналитична химия за разделяне на смеси. Тя включва преминаване на пробата, смес, съдържаща аналита, в "мобилната фаза", често в поток от разтворител, през "стационарната фаза".

Стационарната фаза забавя преминаването на компонентите на пробата. Когато компонентите преминават през системата при различни скорости, те се разделят във времето, като пътеки в маратон.

В идеалния случай всеки компонент има характерно време за преминаване през системата. Това се нарича "време на задържане".

Хроматографът взима химична смес, която се пренася от течността или газа и я разделя на компонентите си в резултат на диференциално разпределение на разтворените вещества, тъй като те се движат около или над стационарна течна или твърда фаза.

Различни техники за разделяне на сложни смеси се основават на диференциалните афинитети на вещества за газообразна или течна движеща се среда и за стационарна адсорбираща среда, през която те преминават. Такива като хартия, желатин или магнезиев силикатен гел (техники за разделяне, SF).

центрофугиране

При центрофугиране течност се върти толкова бързо, че частиците се отделят. Разликите в плътността причиняват по-тежки частици да потънат на дъното и по-леки частици се натрупват на върха.

Лекарите отделят кръвни проби за анализ (проучване) с помощта на центрофуга (Kindersley, 2007).

Магнитно разделяне

Електролитите и неелектролитите, магнитните и немагнитните вещества могат да бъдат разделени чрез тази техника на разделяне, като се използва електрическо поле или магнитно поле.