Részvény:
A homogén és heterogén keverékek elválasztási módszerei
Ismerd meg! szétválasztási módszerek homogén és heterogén keverékek Előfordulhat, hogy az iparágban, laboratóriumokban vagy akár otthon is szükség lehet arra, hogy egy vagy több komponenst használjon ezeknek a keverékeknek. Ahhoz, hogy el lehessen választani a keverékeket, szükség van egy vagy több folyamatra, amelyen keresztül lehetséges az eredeti alkotóelemeikhez.
A keverék alkotórészeinek szétválasztására szolgáló megfelelő módszerek teljes mértékben attól függnek, hogy melyik fázisban található (nagyobb hangsúlyt fektetve erre a részletre, ha a keverék homogén), a homogenitás szintjét, és még a vegyületek természetét is, amelyekben forma.
A természetben kétféle keverék létezik két vagy több kémiai anyag között: homogén, amelyben az összetevők egyenletesen eloszlanak; és heterogén, amelyben a keverék összetevői nem egyenletes eloszlásúak, vagy lokalizált régiókkal rendelkeznek különböző tulajdonságokkal.
Ezeknek a keverékeknek a legnagyobb különbsége az, hogy míg a homogén oldat két mintája egyenlő a komponens koncentrációjában, két heterogén minta nem lesz egyenlő..
Egyes komplex folyamatok - mint a desztilláció, a frakcionált fagyasztás és a párolgás - lehetővé teszik számunkra, hogy hatékonyabb eszközöket használjunk, mint a mechanikai erők az alkotóelemek teljes szétválasztásának elérése érdekében az egyes fajok olvadáspontja, forráspontja és más belső tulajdonságai miatt..
index
- 1 A homogén keverékek elválasztási módszerei
- 1.1 Desztilláció
- 1.2 Kromatográfia
- 1.3 Párolgás
- 1.4 Csapadék
- 1.5 Átkristályosítás
- 2 A heterogén keverékek elválasztási módszerei
- 2.1 Szárítás
- 2.2 Kivonás
- 2.3 Szűrés
- 3 Referenciák
A homogén keverékek elválasztási módszerei
A homogén keverékekre alkalmazott elválasztási módszerek bonyolultabbak, mint a heterogén elválasztások.
Ez azért történik, mert a mechanikai erő egyszerű alkalmazása nem elegendő a másik folyadékhoz vagy gázhoz kötődő részecskék, folyadékok vagy gázok leválasztásához, így figyelembe kell venni más hasznosítható egyedi jellemzőket is: oldhatóság, polaritás és forráspontok és megszilárdulás.
lepárlás
A desztilláció a folyadékok tisztítására szolgáló módszer, amely a folyékony keverék összetevőinek szelektív forrás és szeparálás útján történő elkülönítésén alapul..
A desztilláció végrehajtható az összetevők teljes szétválasztása vagy részleges elválasztás elérése érdekében, amely növeli a kívánt komponens koncentrációját.
Ez a technika kihasználja a keverék komponensei közötti ingadozási különbségeket, hogy a rendszer hőmérsékletét a komponensek között a legalacsonyabb forrás tartományba hozzuk, ez az első komponens elválasztva a keveréktől, és így tovább, amíg a kívánt eredményt el nem érjük..
Számos fajta desztilláció létezik, köztük az egyszerű desztilláció, frakcionált, gőz, vákuum és más.
Ez utóbbi akkor történik, amikor a vegyületek nagyon magas forráspontokat tartalmaznak, ezért előnyösebb a rendszer nyomásának csökkentése, hogy ez a pont könnyebb elérni alacsonyabb hőmérsékleten..
kromatográfia
A kromatográfia a keverék elválasztására szolgáló laboratóriumokban alkalmazott technika. A keverék (vagy "analit") feloldódik egy "mozgófázisként" nevezett folyadékban, amelynek feladata, hogy egy "állófázis" nevű szerkezeten keresztül hordozza azt..
Mivel a keverék egyes vegyületei ezen az állófázison különböző sebességgel haladnak, a keveréket az eljárás során komponensekkel választjuk el, lehetővé téve a keverék egyes összetevőinek arányát (ha ez a szándék) vagy egyszerűen az analit tisztítására.
A kapott kromatogramot az elválasztási folyamat eredményeinek vagy fejlődésének értelmezésére használjuk, figyelve a benne ábrázolt mintákat, hogy felismerjük, mely komponenseket választottuk el és milyen arányban.
Az eljáráshoz használt berendezést kromatográfnak nevezik, és gázok és folyadékok technikái léteznek, ami azt jelenti, hogy oszlopokban vagy sík formában végezhető el..
párolgás
A párologtatás egy elpárologtató technika, amely a folyadék felületén történik, amikor a gázfázisba kerül.
Ez az eljárás folyadékok keverékére vonatkozik, amelyet a kivonandó folyadék forráspontjához (általában vízhez) melegítünk, majd ezt követően el lehet választani a komponenst a keverékből..
Miután ezt az összetevőt a keverékből felszabadítottuk, a hőmérséklet a párolgási hűtés hatására csökken.
csapadék
A csapadék célja egy szilárd anyag képződése az oldatban; sőt, ha szilárd részecskéket képeznek folyékony oldatban, akkor ezeket "csapadéknak" nevezik..
A csapadékot úgy végezhetjük, hogy a mintába csapadékot adunk, amely elősegíti a csapadék képződését az oldat alján. Máskor ez két vegyület közötti kémiai reakció mellékhatásaként jelentkezik.
Szilárd anyagok esetében a fémek termikus öregedése van, ami olyan kezelés, amely metastabil fázisok lerakódását okozza az ötvözetben. Ezek szennyeződéseket jelentenek, amelyek keményítik az anyagot és megakadályozzák a kristályos hálózat hibáit.
Ezt az eljárást elsősorban pigmentek előállítására, a só vízből történő eltávolítására, a víz kezelésére és néhány szervetlen minőségi elemzésre használják..
átkristályosítással
Az átkristályosítás egy kémiai tisztítási technika, amely lehetővé teszi egy nem kívánt komponens (amely kis mennyiségben oldódik) kivonását egy kívánt anyagból, jellemzően folyékony oldatból..
Ez a technika a szóban forgó keverék oldódását tartalmazza oldószerben, amely telített oldatot hoz létre. Ezt az oldatot hagyjuk lehűlni, ezután csökken a vegyületek oldhatósága az oldatban.
Végül a kívánt vegyület szilárd kristályokat képez, így az oldatban szennyeződések maradnak, és a későbbi felhasználásra kivonható.
A kristályos csapadék tisztasága növelhető úgy, hogy ezt az anyagot újra és újra eljuttatjuk az eljárásba, és egyre több szennyeződést távolítunk el, és növeljük a kívánt vegyület kristályainak koncentrációját..
A heterogén keverékek elválasztási módszerei
szárítás
Ez az eljárás magában foglalja a tömeg átadását a víz vagy más oldószer eltávolítására szilárd vagy folyékony anyagból, és az iparágban szokásos eljárást jelent, mielőtt termékeket tárolunk szállításra vagy eladásra.
Ez főként egy hőforrás és egy levegőáram alkalmazásával vagy a nedves szilárd anyag mozgatásával fordul elő, hogy a folyadékot hatékonyan lehessen elválasztani.
A szárításnak több módja van, többek között:
- Közvetlen érintkezéssel történő szárítás, amely például meleg falakon keresztül történik.
- Közvetlen szárítás, levegővel és konvekcióval.
- Dielektromos szárítás, amely rádiófrekvenciás vagy mikrohullámú.
- Fagyasztva szárítás, amely az oldószert fagyasztott szilárd fázisból szublimálják.
- Szuperkritikus szárítás, amely túlhevített gőzzel a víz közepén forralja.
A szárítást nem csak hő alkalmazásával végezzük, mivel forró levegőjáratokban is előfordulhat, vagy természetesen tömegátadással.
Ez az utolsó példa magyarázza meg, miért száradnak meg a nedves tárgyak a vízben, anélkül, hogy a víz forráshőmérsékletére kellene hozniuk.
kitermelése
Az extrakció olyan eljárás, amely az anyagnak az adott fázisból a másikra történő elválasztását jelenti, amely szilárd vagy szilárd vagy folyékony-folyékony típusú lehet..
A keverhetőség és / vagy relatív oldhatóság tulajdonságán alapul, három olyan anyag felhasználásával, amelyek az eljárás során kölcsönhatásba lépnek: az oldott anyag, a közeg, amelyben az oldott anyag található (jellemzően víz) és szerves oldószer..
A leggyakoribb extrakciós típus, a folyadék-folyadék extrakció elvégzéséhez egy vizes oldatot kívánunk elválasztani, amelyhez szerves oldószert használunk, amely a feloldott vegyületet vízbe csapja és rögzíti, feloldja ezt az új anyagban, és a folyamat végén a szegény vizet oldja meg.
Szilárd-szilárd extrakció esetén ezt általában az analit polaritása alapján végezzük el, és egy poláros oldószert vezetünk, amely a legpolárisabb oldott anyagot rögzíti, és eltávolítja azt a nem-polárisból, így hatékonyan elválasztja a keveréket..
szűrés
Egyszerű folyamatot jelent a szilárd anyagok folyadékoktól vagy gázoktól való elválasztására. A szűrés olyan mechanikai, fizikai vagy biológiai műveletek halmaza, amelyek szűrőközeget adnak a szilárd anyag és a folyadék közé.
Ez lehetővé teszi egy olyan tér létrehozását, amelyen keresztül csak a folyadék tud átjutni (amelyet most szűrésnek neveznek), míg a szilárd anyagot az alkalmazott vagy eldobható közegben fogják becsapni, az elemzők szerint..
A szűrés fizikai művelet, és sokféle módon használható: felületi szűrőket használnak, amelyek szilárd sziták, amelyek szilárd részecskéket csapnak be szűrőpapír segítségével vagy anélkül; vagy mélységi szűrő, amely egy szemcsés anyagból készült ágy, amely megtartja a részecskéket, miközben a folyadék vagy gáz áthalad rajta.
A felületi szűrő előnye, hogy lehetővé teszi a szilárd hulladék összegyűjtését, de a mélységszűrő kevésbé hajlamos eltömődni, mert a nagyobb felület, ahol a hulladékot rögzítik..
referenciák
- Wikipedia. (N.d.). Elválasztási folyamat. A wikipedia.org-ból származik
- ThoughtCo. (N.d.). A heterogén és homogén keverékek közötti különbség. A gondolat.hu-ból származik
- BBC. (N.d.). Keverékek elválasztása. A bbc.co.uk-ból származik
- Lumen. (N.d.). A keverékek elválasztási módszerei. A kurzusokból.lumenlearning.com
- PDA. (N.d.). A heterogén keverékek és homogén keverékek tulajdonságai. A fl-pda.org-ból származó