- Aké sú metódy separácie zmesi?
- Dekantácia
- Filtrácia
- Magnetické oddelenie
- Preosievanie
- Destilácia
- Kryštalizácia
- Floatácia
- Chromatografia
Vysvetlíme, aké sú metódy separácie zmesí, a definujeme každú z týchto metód na niekoľkých jednoduchých príkladoch.
Aké sú metódy separácie zmesi?
Je známa ako metódy separácie zmesí respmetódy separácie fázk rôznym fyzikálnym postupom, ktoré umožňujú separáciu dvoch alebo viacerých zložiek zmesi. Komponenty zmes po oddelení si zachovávajú svoju identitu a chemické vlastnosti.
Aby tieto mechanizmy fungovali, musia to byť zmesi, v ktorých si zložky zachovajú svoju identitu, a žiadna nebola chemické reakcie ktoré trvalo menia ich vlastnosti alebo spôsobujú vznik nových látok.
Aby bolo možné aplikovať separačné metódy, vlastnosti ako naprBod varu, hustota alebo veľkosť by mala byť zachovaná v zložkách zmesi.
Namiesto toho tieto metódy fungujú v oboch Homogénne zmesi ako v heterogénnych zmesiach, pretože nezahŕňajú žiadnu zmenu v identite zložiek, ktoré tak môžu byť regenerované viac-menej ako pred zmiešaním. Záležiac nametóda aplikovaním sa dosiahnu pôvodné komponenty s väčšou alebo menšou čistotou.
Pozri tiež:Stavy agregácie hmoty
Dekantácia
Dekantácia je metóda používaná na oddelenie kvapalín, ktoré sa navzájom nerozpúšťajú (ako je voda a olej) resp.pevný nerozpustný v akvapalina (ako voda a piesok).
Spočíva v použití ampulky alebo oddeľovacieho lievika, kde sa zmes nechá usadzovať, kým sa najhustejšia prísada neusadí a neprejde ku dnu. Ventil sa otvorí a vypustí sa von, čím sa včas uzavrie, aby vo vnútri zostala menej hustá prísada. Táto metóda sa často používa ako prvý krok k získaniu čistejších látok.
Nasledovať:Dekantácia
Filtrácia
Filtrácia je užitočná metóda na oddelenie nerozpustných pevných látok od kvapalín. Pozostáva z použitia filtra (filtračný papier, filtračné kamene atď.), ktorý umožňuje kvapaline prejsť cez porézne médium a zadržiava pevné prvky.
Takto fungujú filtreVoda našich domov, alebo filtračný papier, kam nalejeme tuhú kávu pred pridaním horúcej vody. Voda (ktorá obsahuje najjemnejšie čiastočky kávy) prejde papierom a hrubšie čiastočky kávy sa v ňom zadržia.
Nasledovať:Filtrácia
Magnetické oddelenie
Magnetická separácia pozostáva zo separácie fáz podľa ich magnetického potenciálu. Niektoré látky reagujú na magnetické polia a iné nie a podľa tohto rozdielu a magnet alebo elektromagnet k zmesi, ktorý umožňuje pritiahnuť jednu zložku a druhú neporušenú (napríklad úlomky železa v pôde, ortuť vo vode, kúsky kov vo vode).
Nasledovať:Magnetické oddelenie
Preosievanie
Preosievanie funguje podobne ako filtrovanie, ale medzi pevnými látkami rôznych veľkostí (ako je štrk a piesok, soľ a pukance alebo ryža a kamienky).
Používa sa sieťka alebo sito, ktorých otvory umožňujú prechod menších úlomkov a zadržiavajú väčšie. V závislosti od materiálu sa môže použiť ako prvý krok pri získavaníčisté látky alebo ako posledný krok.
Nasledovať:Preosievanie
Destilácia
Destilácia umožňuje oddeliť od seba rozpustné kvapaliny, ale s rôznymi bodmi varu (ako je voda a alkohol). Rozdiel medzi bodmi varu zložiek, ktoré sa majú oddeliť touto metódou, by mal byť približne 80 °C.
Postup pozostáva z naliatia zmesi do nádoby a jej zahriatia ovládaním teplota takže sa odparí len zložka s nižšou teplotou varu a prenesie sa potrubím (nazývaným destilačná kolóna) do inej nádoby, tentoraz chladenej. Tam sa skondenzuje a vráti sa do pôvodnej fázy.
Takto získané kvapaliny sú známe ako destiláty (destilovaná voda, destilovaný alkohol).
Nasledovať:Destilácia
Kryštalizácia
Kryštalizácia je ideálna metóda na oddelenie rozpustených pevných látok od tekutín (soľ od vody, cukor od vody). Pozostáva z odparovania kvapaliny, kým sa na dne nádoby nezískajú kryštály rozpustenej pevnej látky. Takto napríklad získate morskú soľ. V závislosti od rýchlosti odparovanie, kryštály budú väčšie alebo menšie.
Nasledovať:Kryštalizácia
Floatácia
Flotácia je opakom dekantácie a spočíva v tom, že sa tuhá fáza s nižšou hustotou nechá plávať v kvapaline a potom sa odstráni ručne alebo cez sito. Dokonalým príkladom je postup čistenia bazéna.
Chromatografia
Chromatografia je metóda používaná na separáciu zložitých zmesí, ktoré nereagujú na žiadnu inú separačnú metódu. Využíva kapiláru ako princíp: proces, ktorý umožňuje postup látky cez špecifické médium. Dve fázy zmesi sú teda identifikované ako mobilná fáza (tá, ktorá postupuje) a stacionárna fáza (na ktorej postupuje).
Činnosť tejto separácie závisí od afinity zložiek zmesi pre obe fázy a podľa tejto afinity bude separácia rýchlejšia alebo pomalšia. Napríklad pri rozliatí kávy na handričku sa káva pohybuje dopredu a zaberá veľké množstvo povrchu.
V súčasnosti existujú rôzne metódy chromatografie:
- Papierová chromatografia. Stacionárna fáza je tvorená pásikom filtračného papiera a mobilná fáza je tvorená rozpúšťadlom, ktoré obsahuje vzorku na oddelenie. Naneste niekoľko kvapiek rozpúšťadla obsahujúceho vzorku na jeden koniec papiera a počkajte, kým kvapalina nepostúpi. Potom sa nechá zaschnúť a ak budú mať rôzne zložky vzorky rôzne farby, bude možné pozorovať ich rozdielne polohy na papieri.
- Chromatografia na tenkej vrstve. Stacionárna fáza pozostáva z absorpčného materiálu prilepeného k doske, ktorá môže byť vyrobená zo skla, hliníka alebo iného materiálu. Mobilná fáza je kvapalina, ktorá bude pôsobiť ako eluent. Postup spočíva v umiestnení vzorky na platňu a následnom ponorení jej časti do eluentu. Zložky budú oddelené rozdielom v afinite medzi eluentom a zložkou priľnutou na platni.
- Stĺpcová chromatografia. Stacionárna fáza pozostáva z pevného absorpčného materiálu, ktorý je naplnený v sklenenej kolóne (hoci teraz existujú kolóny vyrobené z iných materiálov, napríklad z nehrdzavejúcej ocele). Mobilná fáza je tvorená eluentom a separácia zložiek vzorky závisí od afinity, ktorú jej zložky majú pre obe fázy. Vo všeobecnosti eluent prechádza cez kolónu gravitácia, aj keď boli vyvinuté moderné metódy, kde je poháňaný čerpadlami, ktoré platia Tlak.