Tema: “Metode odvajanja smjesa” (8. razred). Metode odvajanja smjesa (taloženje, filtriranje, isparavanje) Smjese i metode za njihovo razdvajanje dijagram

Smjese se mogu razdvojiti na različite načine, među kojima su najčešći taloženje, filtriranje i isparavanje.

Zagovaranje. Taloženjem se odvajaju smjese čije se komponente lako odvajaju, na primjer mješavina škroba i vode (Sl. 25, a).

Ubrzo nakon pripreme smjese vidimo da se skrob taloži na dno (Sl. 25, b), jer je nerastvorljiv i teži od vode. Iznad škroba se nalazi sloj vode. Na sl. 25, c pokazuje kako se ova smjesa odvaja pažljivim ispuštanjem vode.

Međutim, neće doći do potpunog odvajanja komponenti smjese taloženjem. Dio vode ostaje sa škrobom, ili se dio škroba zajedno sa vodom izdvaja iz smjese.

Odvojimo mješavinu biljnog ulja i vode (slika 26). Za odvajanje koristimo laboratorijsku opremu koja se zove lijevak za odvajanje. Kao iu prvom slučaju, ove tvari se ne otapaju jedna u drugoj, ali biljno ulje je lakše od vode.

Stavite smjesu u lijevak za odvajanje. Uskoro će se sloj biljnog ulja nalaziti na vrhu vode. Granica između dvije tečnosti je jasno vidljiva. Okretanjem slavine otvara se otvor u levu, kroz koji se voda uliva u čašu. Nakon što sipate vodu, zatvorite slavinu. Kroz gornju rupu lijevka, biljno ulje se sipa u posebnu posudu.

Zagovaranje - jedan od načina odvajanja mješavina. Komponente smjese se odvajaju kao rezultat taloženja, pa se lako odvajaju.

Filtracija. Za odvajanje mješavine tekućine i nerastvorljive čvrste tvari, bolje je koristiti metodu filtracije.

Da biste izvršili filtriranje, trebat će vam dodatna oprema - običan lijevak, filter, staklena šipka. Filteri su labavi porozni materijali kroz koje curi tekućina, ali čestice čvrste komponente smjese ne prodiru. Ova svojstva imaju papir, tkanina, sloj pijeska i vata.

Filtracija je metoda odvajanja smjese propuštanjem kroz filtere koji mogu zadržati čestice jedne od njenih komponenti.

Na sl. Slika 27 pokazuje kako odvojiti mješavinu željeznih strugotina i vode filtracijom. Mješavina vode i piljevine pažljivo se izlije na filter pomoću staklene šipke postavljene sa strane lijevka, kao što je prikazano na slici. Voda brzo prodire kroz pore u filteru i teče u prijemnu posudu. Vidimo kako bistra, čista voda teče u prijemnu posudu. Veličina gvozdenih strugotina je veća od pora filtera, pa se talože na njemu.

Kao iu prethodna dva eksperimenta, smjese su se mogle razdvojiti jer se jedna komponenta smjese nije otopila u drugoj.

Isparavanje. U prirodi i svakodnevnom životu postoji dosta mješavina u kojima su čestice tvari toliko izmiješane i male veličine da se ne mogu odvojiti ni taloženjem ni filtriranjem. Na primjer, mješavina vode i kuhinjske soli u potpunosti prolazi kroz filter; Kako razdvojiti ovu smjesu? U ovom slučaju koristi se druga metoda - isparavanje.

Isparavanje - Ovo je uklanjanje tečne komponente mješavine zagrijavanjem.

Na sl. 28, A prikazuje pripremu mješavine kuhane soli i vode, kao i njeno odvajanje isparavanjem. Materijal sa sajta

Tokom isparavanja voda isparava i pretvara se u vodenu paru (Sl. 28, b). Na dnu posude u kojoj je došlo do isparavanja ostaje čvrsta supstanca – kuhinjska so (Sl. 28, c).

Pored onih o kojima se raspravlja, postoje i oni druge metode odvajanja smjesa. Na primjer, svojstvo tvari da budu privučene magnetom. Ova metoda razdvajanja smjesa može se koristiti ako jedna od tvari reagira na djelovanje magneta, a druga ne.

Magnetizacija je karakteristična za željezo i nema je u sumporu. Ako u smjesu ovih tvari unesete magnet (to se može učiniti kroz tanak list papira), smjesa će se razdvojiti, gvozdene strugotine će se privući na magnet, a onda se lako može očistiti od njih.

Koristeći velike magnete u postrojenjima za reciklažu metala, staro željezo se odvaja od ostalih komponenti.

Niste pronašli ono što ste tražili? Koristite pretragu

Na ovoj stranici nalazi se materijal o sljedećim temama:

• metode odvajanja smjesa, taloženja
• metode za odvajanje smjesa apstrakt

Po čemu se čiste supstance razlikuju od smeša supstanci?

Pojedinačna čista tvar ima određeni skup karakterističnih svojstava (konstantna fizička svojstva). Samo čista destilovana voda ima tačku topljenja = 0 °C, tačku ključanja = 100 °C i nema ukus. Morska voda se smrzava na nižoj temperaturi, a ključa na višoj temperaturi je gorak i slan. Voda Crnog mora se smrzava na nižoj temperaturi, a ključa na višoj od vode Baltičkog mora. Zašto? Činjenica je da morska voda sadrži i druge tvari, na primjer otopljene soli, tj. to je mješavina raznih supstanci, čiji sastav uveliko varira, ali svojstva mješavine nisu konstantna. Definicija pojma "mješavina" data je u 17. vijeku. Engleski naučnik Robert Bojl: “Mješavina je integralni sistem koji se sastoji od heterogenih komponenti.”

Uporedne karakteristike smjese i čiste tvari

Smjese se međusobno razlikuju po izgledu.

Klasifikacija smjesa je prikazana u tabeli:

Navedimo primjere suspenzija (riječni pijesak + voda), emulzije (biljno ulje + voda) i rastvora (vazduh u tikvici, kuhinjska so + voda, sitna promena: aluminijum + bakar ili nikal + bakar).

U suspenzijama su vidljive čestice čvrste tvari, u emulzijama - kapljice tekućine, takve smjese se nazivaju heterogene (heterogene), a u otopinama komponente se ne razlikuju, to su homogene (homogene) smjese.

Metode odvajanja smjesa

U prirodi tvari postoje u obliku mješavina. Za laboratorijska istraživanja, industrijsku proizvodnju, te za potrebe farmakologije i medicine potrebne su čiste supstance.

Za prečišćavanje supstanci koriste se različite metode za odvajanje smjesa.

Ove metode se zasnivaju na razlikama u fizičkim svojstvima komponenti smeše.

Razmotrite metode razdvajanja heterogene i homogene smeše .

Posebna metoda za razdvajanje komponenti, zasnovana na njihovoj različitoj apsorpciji određenom supstancom, je hromatografija.

Sljedeći eksperiment možete isprobati kod kuće. Okačite traku filter papira preko posude sa crvenim mastilom, umočite samo kraj trake u nju. Otopina se upija u papir i uzdiže se duž njega. Ali granica porasta boje zaostaje za granicom uspona vode. Ovako se razdvajaju dve supstance: voda i materija za bojenje u mastilu.

Pomoću hromatografije ruski botaničar M. S. Tsvet je prvi izolovao hlorofil iz zelenih delova biljaka. U industriji i laboratorijama umjesto filter papira za hromatografiju koriste se škrob, ugalj, krečnjak i aluminij oksid. Da li su uvek potrebne supstance sa istim stepenom prečišćavanja?

Za različite namjene potrebne su tvari s različitim stupnjevima prečišćavanja. Vodu za kuhanje treba ostaviti da odstoji dovoljno da se uklone nečistoće i hlor koji se koristi za dezinfekciju. Voda za piće se prvo mora prokuvati. A u hemijskim laboratorijama za pripremu otopina i izvođenje eksperimenata, u medicini, potrebna je destilirana voda, pročišćena što je više moguće od tvari otopljenih u njoj. Posebno čiste supstance, u kojima sadržaj nečistoća ne prelazi milioniti deo procenta, koriste se u elektronici, poluprovodnicima, nuklearnoj tehnologiji i drugim preciznim industrijama..

Pročitajte pjesmu L. Martynova "Destilovana voda":

Voda
Favored
Da sipam!
Ona
Shined
Tako čist
Bez obzira šta da se napiješ,
Nema pranja.
I to nije bilo bez razloga.
Promašila je
Willows, tala
I gorčina cvjetne loze,
Nije imala dovoljno morske trave
I riba, masna od vretenaca.
Nedostajalo joj je da bude valovita
Nedostajalo joj je da teče svuda.
Nije imala dovoljno života
Čisti –
Destilovana voda!

Tema: “Metode odvajanja smjesa” (8. razred)

Teorijski blok.

Definicija pojma "mješavina" data je u 17. vijeku. Engleski naučnik Robert Bojl: “Mješavina je integralni sistem koji se sastoji od heterogenih komponenti.”

Uporedne karakteristike smjese i čiste tvari

Smjese se međusobno razlikuju po izgledu.

Klasifikacija smjesa je prikazana u tabeli:

Navedimo primjere suspenzija (riječni pijesak + voda), emulzije (biljno ulje + voda) i rastvora (vazduh u tikvici, kuhinjska so + voda, sitna promena: aluminijum + bakar ili nikal + bakar).

Metode odvajanja smjesa

U prirodi tvari postoje u obliku mješavina. Za laboratorijska istraživanja, industrijsku proizvodnju, te za potrebe farmakologije i medicine potrebne su čiste supstance.

Za prečišćavanje supstanci koriste se različite metode za odvajanje smjesa.

Isparavanje je odvajanje čvrstih tvari otopljenih u tekućini pretvaranjem u paru.

destilacija- destilacija, odvajanje supstanci sadržanih u tečnim smešama prema tačkama ključanja, nakon čega sledi hlađenje pare.

U prirodi se voda ne pojavljuje u svom čistom obliku (bez soli). Okeanska, morska, rijeka, bunar i izvorska voda su vrste rastvora soli u vodi. Međutim, ljudima je često potrebna čista voda koja ne sadrži soli (koja se koristi u automobilskim motorima; u hemijskoj proizvodnji za dobijanje različitih rastvora i supstanci; u izradi fotografija). Takva voda se naziva destilovana, a način njenog dobijanja naziva se destilacija.

Filtracija - proceđivanje tečnosti (gasova) kroz filter kako bi se očistile od čvrstih nečistoća.

Ove metode se zasnivaju na razlikama u fizičkim svojstvima komponenti smeše.

Razmotrite metode razdvajanja heterogena i homogene smjese.

Posebna metoda za razdvajanje komponenti, zasnovana na njihovoj različitoj apsorpciji određenom supstancom, je hromatografija.

Pomoću hromatografije ruski botaničar M. S. Tsvet je prvi izolovao hlorofil iz zelenih delova biljaka. U industriji i laboratorijama umjesto filter papira za hromatografiju koriste se škrob, ugalj, krečnjak i aluminij oksid. Da li su uvek potrebne supstance sa istim stepenom prečišćavanja?

Za različite namjene potrebne su tvari s različitim stupnjevima prečišćavanja. Vodu za kuhanje treba ostaviti da odstoji dovoljno da se uklone nečistoće i hlor koji se koristi za dezinfekciju. Voda za piće se prvo mora prokuvati. A u hemijskim laboratorijama za pripremu otopina i izvođenje eksperimenata, u medicini, potrebna je destilirana voda, pročišćena što je više moguće od tvari otopljenih u njoj. Posebno čiste supstance, u kojima sadržaj nečistoća ne prelazi milioniti deo procenta, koriste se u elektronici, poluprovodnicima, nuklearnoj tehnologiji i drugim preciznim industrijama.

Metode izražavanja sastava smjesa.

Maseni udio komponente u smjesi- odnos mase komponente prema masi cijele smjese. Obično se maseni udio izražava u %, ali ne nužno.

ω ["omega"] = m komponenta / m smjese

Molni udio komponente u smjesi- odnos broja molova (količine supstance) neke komponente prema ukupnom broju molova svih supstanci u smeši. Na primjer, ako smjesa sadrži tvari A, B i C, tada:

χ ["chi"] komponenta A = n komponenta A / (n(A) + n(B) + n(C))

Molarni odnos komponenti. Ponekad problemi za mješavinu ukazuju na molarni omjer njenih komponenti. Na primjer:

n komponenta A: n komponenta B = 2: 3

Zapreminski udio komponente u smjesi (samo za gasove)- odnos zapremine supstance A prema ukupnoj zapremini celokupne gasne mešavine.

φ ["phi"] = V komponenta / V smjesa

Praktičan blok.

Pogledajmo tri primjera problema u kojima reaguju mješavine metala sol kiselina:

Primjer 1.Kada je mješavina bakra i željeza težine 20 g bila izložena višku hlorovodonične kiseline, oslobođeno je 5,6 litara plina (br.). Odrediti masene udjele metala u smjesi.

U prvom primjeru bakar ne reagira sa hlorovodoničnom kiselinom, odnosno oslobađa se vodonik kada kiselina reaguje sa željezom. Tako, znajući zapreminu vodonika, možemo odmah pronaći količinu i masu gvožđa. I, shodno tome, maseni udjeli tvari u smjesi.

Rješenje primjera 1.

Određivanje količine vodonika:
n = V / V m = 5,6 / 22,4 = 0,25 mol.

Prema jednadžbi reakcije:

Količina gvožđa je takođe 0,25 mol. Možete pronaći njegovu masu:
m Fe = 0,25 56 = 14 g.

Odgovor: 70% gvožđa, 30% bakra.

Primjer 2.Kada je mješavina aluminija i željeza težine 11 g bila izložena višku hlorovodonične kiseline, oslobođeno je 8,96 litara gasa (n.s.). Odrediti masene udjele metala u smjesi.

U drugom primjeru reagiraju oboje metal Ovdje se vodik već oslobađa iz kiseline u obje reakcije. Stoga se ovdje ne može koristiti direktni proračun. U takvim slučajevima, zgodno je riješiti korištenjem vrlo jednostavnog sistema jednačina, uzimajući x kao broj molova jednog od metala, a y kao količinu supstance drugog.

Rješenje primjera 2.

Određivanje količine vodonika:
n = V / V m = 8,96 / 22,4 = 0,4 mol.

Neka je količina aluminijuma x mola, a količina gvožđa x mola. Tada možemo izraziti količinu oslobođenog vodonika u terminima x i y:

1. 	2HCl = FeCl 2 +

Znamo ukupnu količinu vodonika: 0,4 mol. znači,
1,5x + y = 0,4 (ovo je prva jednačina u sistemu).

Za mješavinu metala trebamo izraziti mase kroz količinu supstanci.
m = M n
Dakle, masa aluminijuma
m Al = 27x,
masa gvožđa
m Fe = 56u,
i masu cijele smjese
27x + 56y = 11 (ovo je druga jednačina u sistemu).

Dakle, imamo sistem od dve jednačine:

2. Mnogo je zgodnije riješiti takve sisteme metodom oduzimanja, množenjem prve jednadžbe sa 18:
   27x + 18y = 7.2
   i oduzimanje prve jednačine od druge:

   (56 − 18)y = 11 − 7.2
   y = 3,8 / 38 = 0,1 mol (Fe)
   x = 0,2 mol (Al)

m Fe = n M = 0,1 56 = 5,6 g
m Al = 0,2 27 = 5,4 g
ω Fe = m Fe / m mešavina = 5,6 / 11 = 0,50909 (50,91%),

odnosno,
ω Al = 100% − 50,91% = 49,09%

Odgovor: 50,91% gvožđa, 49,09% aluminijuma.

Primjer 3.16 g mješavine cinka, aluminija i bakra tretirano je viškom otopine klorovodične kiseline. U ovom slučaju je otpušteno 5,6 litara gasa (n.s.), a 5 g supstance se nije rastvorilo. Odrediti masene udjele metala u smjesi.

U trećem primjeru, dva metala reagiraju, ali treći metal (bakar) ne reagira. Dakle, ostatak od 5 g je masa bakra. Količine preostala dva metala - cinka i aluminijuma (imajte na umu da je njihova ukupna masa 16 − 5 = 11 g) mogu se naći pomoću sistema jednačina, kao u primeru br. 2.

Odgovor na primjer 3: 56,25% cinka, 12,5% aluminija, 31,25% bakra.

Primjer 4.Smjesa gvožđa, aluminijuma i bakra tretirana je viškom hladne koncentrovane sumporne kiseline. U ovom slučaju, dio smjese se otopio, a ispušteno je 5,6 litara plina (n.s.). Preostala smjesa je tretirana viškom otopine natrijum hidroksida. Ispušteno je 3,36 litara plina i ostalo je 3 g neotopljenog ostatka. Odrediti masu i sastav početne smjese metala.

U ovom primjeru moramo to zapamtiti hladno koncentrisano sumporna kiselina ne reaguje sa gvožđem i aluminijumom (pasivacija), ali reaguje sa bakrom. Ovo oslobađa sumpor (IV) oksid.
Sa alkalijom reaguje samo aluminijum- amfoterni metal (pored aluminijuma, cink i kalaj se takođe rastvaraju u alkalijama, a berilij se može rastvoriti i u vrućoj koncentrovanoj lužini).

Rješenje primjera 4.

Samo bakar reaguje sa koncentriranom sumpornom kiselinom, broj molova gasa je:
n SO2 = V / Vm = 5,6 / 22,4 = 0,25 mol

	2H 2 SO 4 (konc.) = CuSO 4 +

1. (ne zaboravite da se takve reakcije moraju izjednačiti pomoću elektronske vage)

   Budući da je molarni omjer bakra i sumpordioksida 1:1, tada je i bakar 0,25 mol. Možete pronaći masu bakra:
   m Cu = n M = 0,25 64 = 16 g.

   Aluminij reagira s alkalnom otopinom, što rezultira stvaranjem hidrokso kompleksa aluminija i vodika:
   2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na + 3H 2

   Al 0 − 3e = Al 3+
   2H + + 2e = H 2

2. Broj molova vodonika:
   n H3 = 3,36 / 22,4 = 0,15 mol,
   molarni odnos aluminijuma i vodonika je 2:3 i, prema tome,
   n Al = 0,15 / 1,5 = 0,1 mol.
   Težina aluminijuma:
   m Al = n M = 0,1 27 = 2,7 g

   Ostatak je gvožđe, težine 3 g. Možete pronaći masu smjese:
   m smjese = 16 + 2,7 + 3 = 21,7 g.

   Maseni udjeli metala:

ω Cu = m Cu / m mešavina = 16 / 21,7 = 0,7373 (73,73%)
ω Al = 2,7 / 21,7 = 0,1244 (12,44%)
ω Fe = 13,83%

Odgovor: 73,73% bakra, 12,44% aluminijuma, 13,83% gvožđa.

Primjer 5.21,1 g mješavine cinka i aluminijuma rastvoreno je u 565 ml rastvora azotne kiseline koji sadrži 20 mas. %HNO 3 i gustoće od 1,115 g/ml. Volumen oslobođenog plina, koji je jednostavna tvar i jedini proizvod redukcije dušične kiseline, iznosio je 2,912 l (n.s.). Odredite sastav dobijenog rastvora u masenim procentima. (RHTU)

Tekst ovog problema jasno ukazuje na proizvod redukcije dušika – „jednostavnu tvar“. Pošto dušična kiselina s metalima ne proizvodi vodonik, to je dušik. Oba metala otopljena u kiselini.
Problem ne postavlja sastav početne mješavine metala, već sastav rezultirajućeg rastvora nakon reakcija. To otežava zadatak.

Rješenje primjera 5.

Odredite količinu gasovite supstance:
n N2 = V / Vm = 2,912 / 22,4 = 0,13 mol.

Odredite masu otopine dušične kiseline, masu i količinu otopljenog HNO3:

m rastvor = ρ V = 1,115 565 = 630,3 g
m HNO3 = ω m rastvor = 0,2 630,3 = 126,06 g
n HNO3 = m / M = 126,06 / 63 = 2 mol

Imajte na umu da pošto su se metali potpuno rastvorili, to znači - definitivno je bilo dovoljno kiseline(ovi metali ne reaguju sa vodom). Shodno tome, bit će potrebno provjeriti Ima li previše kiseline?, i koliko toga ostaje nakon reakcije u rezultirajućem rastvoru.

Sastavljamo jednadžbe reakcija ( ne zaboravite na svoju elektronsku ravnotežu) i, radi lakšeg izračunavanja, uzimamo 5x za količinu cinka, a 10y za količinu aluminijuma. Tada će, u skladu sa koeficijentima u jednadžbama, dušik u prvoj reakciji biti x mol, au drugoj - 3y mol:

Zgodno je riješiti ovaj sistem množenjem prve jednačine sa 90 i oduzimanjem prve jednačine od druge.

x = 0,04, što znači n Zn = 0,04 5 = 0,2 mol
y = 0,03, što znači n Al = 0,03 10 = 0,3 mol

Provjerimo masu smjese:
0,2 65 + 0,3 27 = 21,1 g.

Sada pređimo na sastav otopine. Biće zgodno ponovo prepisati reakcije i iznad reakcija napisati količine svih reagovanih i formiranih supstanci (osim vode):

Sljedeće pitanje je: da li je u otopini ostalo dušične kiseline i koliko je ostalo?
Prema jednadžbi reakcije, količina kiseline koja je reagirala:
n HNO3 = 0,48 + 1,08 = 1,56 mol,
one. kiselina je bila u višku i možete izračunati njen ostatak u otopini:
n HNO3 odmor. = 2 − 1,56 = 0,44 mol.

Dakle, unutra konačno rješenje sadrži:

cink nitrat u količini od 0,2 mola:
m Zn(NO3)2 = n M = 0,2 189 = 37,8 g
aluminijum nitrat u količini od 0,3 mola:
m Al(NO3)3 = n M = 0,3 213 = 63,9 g
višak dušične kiseline u količini od 0,44 mola:
m HNO3 odmor. = n M = 0,44 63 = 27,72 g

Kolika je masa konačnog rješenja?
Podsjetimo da se masa konačnog rastvora sastoji od onih komponenti koje smo pomiješali (otopine i tvari) minus oni produkti reakcije koji su napustili otopinu (talozi i plinovi):

Zatim za naš zadatak:

m nov rastvor = masa rastvora kiseline + masa metalne legure - masa azota
m N2 = n M = 28 (0,03 + 0,09) = 3,36 g
m nov rastvor = 630,3 + 21,1 − 3,36 = 648,04 g

ωZn(NO 3) 2 = m količina / m rastvora = 37,8 / 648,04 = 0,0583
ωAl(NO 3) 3 = m zapremine / m rastvora = 63,9 / 648,04 = 0,0986
ω HNO3 odmor. = m vode / m rastvora = 27,72 / 648,04 = 0,0428

Odgovor: 5,83% cink nitrata, 9,86% aluminijum nitrata, 4,28% azotne kiseline.

Primjer 6.Kada je 17,4 g mešavine bakra, gvožđa i aluminijuma tretirano viškom koncentrovane azotne kiseline, oslobođeno je 4,48 litara gasa (n.o.), a kada je ova mešavina izložena istoj masi viška hlorovodonične kiseline, 8,96 litara plin (n.o.) su pušteni. Odredite sastav početne smjese. (RHTU)

Prilikom rješavanja ovog problema moramo imati na umu, prije svega, da koncentrirana dušična kiselina sa neaktivnim metalom (bakar) proizvodi NO 2, a željezo i aluminij ne reagiraju s njim. Hlorovodonična kiselina, naprotiv, ne reaguje sa bakrom.

Odgovor na primjer 6: 36,8% bakra, 32,2% željeza, 31% aluminija.

Objašnjenje

Čiste supstance i mješavine. Metode razdvajanje mješavine. Razviti razumijevanje čistih supstanci i mješavine. Metode pročišćavanje supstanci: ... tvari do raznih casovi organska jedinjenja. Karakterizacija: osnovna casovi organska jedinjenja...

Materijal za lekciju sadrži informacije o različitim metodama odvajanja smjesa i pročišćavanja tvari. Naučit ćete koristiti znanje o razlikama u svojstvima komponenti mješavine za odabir optimalne metode za odvajanje date smjese.

Tema: Početne hemijske ideje

Lekcija: Metode za odvajanje smjesa i tvari za pročišćavanje

Hajde da definišemo razliku između „metoda za odvajanje smeša“ i „metoda za pročišćavanje supstanci“. U prvom slučaju, važno je nabaviti sve komponente koje čine smjesu u čistom obliku. Prilikom prečišćavanja supstance, dobijanje nečistoća u čistom obliku obično se zanemaruje.

NASELJE

Kako odvojiti mješavinu pijeska i gline? Ovo je jedna od faza u proizvodnji keramike (na primjer, u proizvodnji cigle). Za odvajanje takve mješavine koristi se metoda taloženja. Smjesa se stavi u vodu i promiješa. Glina i pijesak se talože u vodi različitom brzinom. Stoga će se pijesak taložiti mnogo brže od gline (slika 1).

Rice. 1. Odvajanje mješavine gline i pijeska taloženjem

Metoda taloženja se također koristi za odvajanje mješavina u vodi netopivih čvrstih tvari različite gustine. Na primjer, ovako možete odvojiti mješavinu gvožđa i drvenih strugotina (drvene opiljke će plutati u vodi, a gvožđe će se taložiti).

Mješavina biljnog ulja i vode može se odvojiti i taloženjem, jer se ulje ne otapa u vodi i ima manju gustinu (slika 2). Dakle, taloženjem je moguće odvojiti mješavine tekućina koje su međusobno nerastvorljive i različite gustine.

Rice. 2. Odvajanje mješavine biljnog ulja i vode taloženjem

Da biste odvojili mješavinu kuhinjske soli i riječnog pijeska, možete koristiti metodu taloženja (kada se pomiješa s vodom, sol će se otopiti i pijesak će se taložiti), ali će biti pouzdanije odvojiti pijesak od otopine soli pomoću drugog metoda - metoda filtracije.

Filtriranje ove mješavine može se obaviti pomoću papirnog filtera i lijevka spuštenog u čašu. Zrnca pijeska ostaju na filter papiru, a bistri rastvor kuhinjske soli prolazi kroz filter. U ovom slučaju riječni pijesak je sediment, a rastvor soli je filtrat (slika 3).

Rice. 3. Korištenje metode filtracije za odvajanje riječnog pijeska od otopine soli

Filtracija se može izvesti ne samo pomoću filter papira, već i pomoću drugih poroznih ili rasutih materijala. Na primjer, rasuti materijali uključuju kvarcni pijesak, a porozni materijali uključuju staklenu vunu i pečenu glinu.

Neke smjese se mogu odvojiti metodom "vruće filtracije". Na primjer, mješavina praha sumpora i željeza. Gvožđe se topi na temperaturama iznad 1500 C, a sumpor na oko 120 C. Rastopljeni sumpor se može odvojiti od željeznog praha pomoću zagrejane staklene vune.

Sol se može izolovati iz filtrata isparavanjem, tj. zagrijte smjesu i voda će ispariti, ostavljajući sol na porculanskoj šolji. Ponekad se koristi isparavanje, djelomično isparavanje vode. Kao rezultat, formira se koncentrirani rastvor, nakon hlađenja kojeg se otopljena tvar oslobađa u obliku kristala.

Ako je supstanca sposobna za magnetizaciju prisutna u smjesi, ona se može lako izolirati u svom čistom obliku pomoću magneta. Na primjer, ovako možete odvojiti mješavinu praha sumpora i željeza.

Ista smjesa se može razdvojiti drugom metodom, koristeći znanje o vlaženju komponenti smjese vodom. Gvožđe se vlaži vodom, tj. voda se širi po površini pegle. Sumpor se ne vlaži vodom. Ako stavite komad sumpora u vodu, on će se utopiti jer... Gustina sumpora je veća od gustine vode. Ali sumporni prah će plutati, jer... Mjehurići zraka prianjaju na zrnca sumpora koja nisu navlažena vodom i potiskuju ih na površinu. Da biste odvojili smjesu, morate je staviti u vodu. Sumporni prah će plutati, a željezo će potonuti (slika 4).

Rice. 4. Odvajanje mješavine praha sumpora i željeza flotacijom

Metoda odvajanja mješavina na temelju razlike u kvašenju komponenti naziva se flotacija (francuski flotter - plutati). Razmotrimo još nekoliko metoda za odvajanje i pročišćavanje tvari.

Jedna od najstarijih metoda razdvajanja smjesa je destilacija (ili destilacija). Koristeći ovu metodu, moguće je odvojiti komponente koje su rastvorljive jedna u drugoj i imaju različite tačke ključanja. Tako se dobija destilovana voda. U jednoj posudi prokuha se voda sa nečistoćama. Nastala vodena para kondenzuje se kada se ohladi u drugoj posudi u obliku već destilovane (čiste) vode.

Rice. 5. Dobivanje destilovane vode

Komponente sličnih svojstava mogu se odvojiti hromatografijom. Ova metoda se zasniva na različitoj apsorpciji odvojenih supstanci površinom druge supstance.

Na primjer, crveno mastilo može se hromatografijom razdvojiti na svoje komponente (vodu i boju).

Rice. 6. Odvajanje crvenog mastila papirnom hromatografijom

U hemijskim laboratorijama hromatografija se izvodi pomoću posebnih instrumenata - hromatografa, čiji su glavni delovi hromatografska kolona i detektor.

Adsorpcija se široko koristi u hemiji za pročišćavanje određenih supstanci. Ovo je nakupljanje jedne supstance na površini druge supstance. Adsorbenti uključuju, na primjer, aktivni ugljen.

Pokušajte staviti tabletu s aktivnim ugljenom u posudu sa obojenom vodom, promiješati, filtrirati i vidjeti da je filtrat postao bezbojan. Atomi uglja privlače molekule, u ovom slučaju, boju.

Trenutno se adsorpcija široko koristi za pročišćavanje vode i zraka. Na primjer, filteri za pročišćavanje vode sadrže aktivni ugljen kao adsorbent.

1. Zbirka zadataka i vježbi iz hemije: 8. razred: do udžbenika P.A. Oržekovski i drugi "Hemija, 8. razred" / P.A. Orzhekovsky, N.A. Titov, F.F. Hegel. – M.: AST: Astrel, 2006.

2. Ushakova O.V. Radna sveska iz hemije: 8. razred: do udžbenika P.A. Oržekovski i drugi „Hemija. 8. razred” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; ispod. ed. prof. P.A. Oržekovski - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (str. 10-11)

3. Hemija: 8. razred: udžbenik. za opšte obrazovanje institucije / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005. (§4)

4. Hemija: inorg. hemija: udžbenik. za 8. razred. opšte obrazovanje institucije / G.E. Rudzitis, Fyu Feldman. – M.: Obrazovanje, OJSC „Moskovski udžbenici“, 2009. (§2)

5. Enciklopedija za djecu. Tom 17. Hemija / Pogl. ed.V.A. Volodin, Ved. naučnim ed. I. Leenson. – M.: Avanta+, 2003.

Dodatni web resursi

1. Jedinstvena zbirka digitalnih obrazovnih resursa ().

2. Elektronska verzija časopisa “Hemija i život” ().

Zadaća

Iz udžbenika P.A. Oržekovski i drugi “Hemija, 8. razred”. With. 33 br. 2,4,6,T.

Metode odvajanja smjesa

Heterogene mešavine tipa gas-tečnost, tečnost-čvrsto stanje, gas-čvrsto stanje su vremenski nestabilne pod dejstvom gravitacije. U takvim mješavinama komponente manje gustine postepeno se podižu (plivaju), a sa većom gustinom tonu (talože). Ovaj proces spontanog odvajanja smeša tokom vremena naziva se braniti. Na primjer, mješavina sitnog pijeska i vode vrlo brzo se spontano podijeli na dva dijela:

Da bi ubrzali proces taloženja supstanci veće gustine iz tečnosti u laboratorijskim uslovima, često pribegavaju naprednijoj verziji metode taloženja - centrifugiranje. Ulogu gravitacije u centrifugama igra centrifugalna sila, koja se uvijek javlja prilikom rotacije. Budući da centrifugalna sila direktno ovisi o brzini rotacije, ona se može učiniti višestruko veća od sile gravitacije jednostavnim povećanjem broja okretaja centrifuge u jedinici vremena. Zahvaljujući tome, postiže se mnogo brže odvajanje smjese u odnosu na taloženje.

Nakon taloženja ili centrifugiranja, supernatant se može odvojiti od sedimenta korištenjem metode dekantiranje— pažljivim ispuštanjem tečnosti iz sedimenta.

Možete odvojiti mješavinu dvije tekućine koje su jedna u drugoj netopive (nakon taloženja) pomoću lijevka za odvajanje, čiji je princip rada jasan iz sljedeće ilustracije:

Za razdvajanje mješavina tvari u različitim agregatnim stanjima, osim taloženja i centrifugiranja, široko se koristi i filtracija. Metoda se sastoji u činjenici da filter ima različitu propusnost u odnosu na komponente mješavine. Najčešće je to zbog različitih veličina čestica, ali može biti i zbog činjenice da pojedine komponente mješavine jače djeluju s površinom filtera ( se adsorbuju njih).

Na primjer, suspenzija čvrstog nerastvorljivog praha s vodom može se odvojiti pomoću poroznog papirnog filtera. Čvrsta materija ostaje na filteru, a voda prolazi kroz njega i skuplja se u posudu koja se nalazi ispod:

U nekim slučajevima, heterogene smjese se mogu odvojiti zbog različitih magnetskih svojstava komponenti. Na primjer, mješavina praha sumpora i metalnog željeza može se odvojiti pomoću magneta. Čestice gvožđa, za razliku od čestica sumpora, privlače i drže magnet:

Razdvajanje komponenti mješavine pomoću magnetnog polja naziva se magnetna separacija.

Ako je smjesa otopina vatrostalne čvrste tvari u tekućini, ova tvar se može odvojiti od tekućine isparavanjem otopine:

Za odvajanje tečnih homogenih smjesa, metoda tzv destilacija, ili destilacija. Ova metoda ima princip rada sličan isparavanju, ali vam omogućava da odvojite ne samo isparljive komponente od nehlapljivih, već i tvari s relativno bliskim tačkama ključanja. Jedna od najjednostavnijih opcija uređaja za destilaciju prikazana je na donjoj slici:

Smisao procesa destilacije je da kada mješavina tekućina proključa, pare komponente koja je ključala najprije ispare. Pare ove supstance, nakon što prođu kroz frižider, kondenzuju se i teku u prijemnik. Metoda destilacije se široko koristi u naftnoj industriji prilikom primarne rafinacije nafte za razdvajanje nafte na frakcije (benzin, kerozin, dizel itd.).

Metodom destilacije također se proizvodi voda pročišćena od nečistoća (prvenstveno soli). Voda koja je pročišćena destilacijom naziva se destilovana voda.