У повсякденному житті рідко зустрічаються окремі чисті речовини. Набагато частіше ми стикаємося з їх сумішами. Приклади можуть включати чай, молоко або металеві сплави. Суміш - це суміш двох або більше речовин, отриманих фізичними методами (тобто між ними відсутні хімічні зв'язки). Якщо окремі компоненти такої суміші можна розпізнати неозброєним оком, то ми називаємо їх неоднорідними сумішами. Інакше їх називають однорідними сумішами.

Опубліковано: 2-08-2023

Властивості однорідних сумішей

Однорідні суміші (їх ще називають однорідними сумішами) характеризуються тим, що їх компоненти неможливо розпізнати неозброєним оком або простими оптичними приладами, наприклад, лупою. Перетворення окремих речовин в однорідні суміші або зворотний процес, а саме поділ суміші на окремі компоненти, відбувається шляхом фізичних процесів, які називаються змішуванням і розділенням. Усі речовини, що утворюють суміш, зберігають свої початкові властивості. Вони характеризуються тим, що між ними відсутні хімічні зв’язки. Проте компоненти однорідних сумішей можуть мати різний агрегатний стан. Прикладами таких однорідних сумішей є розчини. Їх основним компонентом є розчинник, у якому розчинені (або дисперговані) інші компоненти суміші. У рідких розчинах розчинник знаходиться у формі рідини, однак у газоподібних розчинником є ​​газ, а в металевих сплавах — тверда речовина.

Способи розділення компонентів однорідних сумішей

Однорідні суміші утворюються шляхом поєднання їх компонентів фізичними методами. Вибір адекватного методу розділення залежить насамперед від агрегатного стану окремих компонентів суміші. При змішуванні компоненти однорідних сумішей зберігають свої початкові властивості. Такі властивості також впливають на спосіб розділення суміші. До них відносяться щільність, розчинність і температура кипіння. Нижче наведено декілька прикладів методів розділення однорідних сумішей.

Дистиляція

Дистиляція є ефективним методом розділення рідких компонентів гомогенних сумішей. Перегонка вимагає відносно низьких температур кипіння окремих компонентів і їх термічної стабільності (щоб запобігти розкладанню при високих температурах). Щоб перегнати окремі речовини, суміш необхідно поступово нагрівати в перегінній колбі, з’єднаній з холодильником. При поступовому підвищенні температури наступні компоненти однорідної суміші починають кипіти (у послідовності, яка залежить від їх температури кипіння). Вони переходять із рідкого стану в пароподібний, який направляється в конденсатор. Охолоджуюча вода, що протікає в ньому (у протитоці), охолоджує пари і конденсує їх. Таким чином переганяються всі компоненти суміші.

Кристалізація

Процес кристалізації протилежний дистиляції. Він використовується для осадження компонентів однорідних сумішей у кристали шляхом контрольованого випаровування розчинника. На першому етапі процесу кристалізації слід випарувати якомога більше розчинника, щоб отримати насичений розчин. Потім розчин охолоджують. Коли температура знижується, вона стає перенасиченою, і кристали вихідної речовини, розчиненої в розчині, повільно починають рости. У строго визначених і контрольованих умовах процес кристалізації призводить до отримання кристалів великого розміру, бажаної форми та високої чистоти (навіть понад 99%).

адсорбція

Розділення однорідних сумішей (газоподібних або рідких) можна також досягти шляхом адсорбції. Процес використовує здатність певних речовин поглинати інші компоненти (наприклад, складові суміші). Такий «поглинач» називається адсорбентом. Він зв’язує на своїй поверхні молекули адсорбату (розчинена речовина, яка адсорбується) в результаті взаємодій фізичної (фізична адсорбція) або хімічної (хімічна адсорбція, або хемосорбція) природи. Як адсорбенти найчастіше використовують тверді речовини, що мають високорозвинену питому поверхню (що підвищує ефективність розділення). Часто для цього використовують активоване вугілля.

Паперова хроматографія

Це хроматографічний метод, який можна ефективно використовувати для розділення компонентів однорідної суміші. Це дозволяє, наприклад, розділяти компоненти чорнила в маркерах. Для цього суміш необхідно нанести на дно спеціального хроматографічного паперу (лінія старту). Потім підкладка з нанесеною сумішшю поміщається в камери, наповнені розчинником (званим елюентом) внизу. Завдяки капілярним силам елюент піднімається вздовж промокального паперу, забираючи з собою суміш. Його специфічні компоненти по-різному взаємодіють як з субстратом, так і з розчинником, що в кінцевому підсумку призведе до поділу.

Однорідні суміші: приклади

Бензин є типовим прикладом рідкої однорідної суміші. До його складу входять вуглеводні, молекули яких містять від 5 до 12 атомів вуглецю. До них в основному відносяться алкани , тобто насичені сполуки. Бензин також містить ненасичені аліфатичні сполуки – вони мають подвійні або потрійні зв’язки між атомами вуглецю – і циклічні сполуки. Однорідною сумішшю, необхідною для життя людини , є повітря. Чисте, незабруднене повітря – це поєднання різних елементів і хімічних сполук. Його основними компонентами є азот, кисень і благородні гази . Вміст решти компонентів цієї газової суміші залежить від низки факторів. До них належать монооксид вуглецю (IV), озон, оксиди сірки та азоту, водяна пара, водень і метан. Хімічні розчини солі в розчиннику також є однорідними сумішами. Прикладом такої суміші є розсіл. Утворюється в результаті фізичного процесу розчинення хлориду натрію (кухонної солі) у воді. Розсіл широко використовується, наприклад, у харчовій промисловості. Кількість кожного компонента (NaCl і H 2 O) можна уточнити, вказавши їх концентрацію в розчині.


Коментарі
Приєднуйтесь до обговорення
Коментарів немає
Оцініть корисність інформації
- (немає)
Ваша оцінка

Відкрийте для себе світ хімії разом з PCC Group!

Ми формуємо нашу Академію відповідно до потреб наших користувачів. Ми вивчаємо їхні вподобання та аналізуємо хімічні ключові слова, за допомогою яких вони шукають інформацію в Інтернеті. На основі цих даних ми публікуємо інформацію та статті з широкого кола питань, які класифікуємо за різними категоріями хімії. Шукаєте відповіді на запитання, пов’язані з органічною чи неорганічною хімією? Або, можливо, ви хочете дізнатися більше про металоорганічну хімію чи аналітичну хімію? Подивіться, що ми для вас підготували! Будьте в курсі останніх новин від PCC Group Chemical Academy!
Кар'єра в PCC

Знайдіть своє місце в PCC Group. Дізнайтеся про нашу пропозицію та продовжуйте розвиватися разом з нами.

Стажування

Безоплачувана літня практика для студентів та випускників усіх курсів.

Сторінку було перекладено машиною. Відкрити оригінальну сторінку