Як падзяляць сумесі
Сумесь — гэта спалучэнне двух або больш рэчываў, якія не з'яўляюцца хімічна звязанымі. Сумесі могуць складацца з цвёрдых рэчываў, вадкасцей, газаў або іх спалучэння. Працэс падзелу сумесяў мае вырашальнае значэнне ў розных галінах, у тым ліку ў хіміі, фармацэўтыцы, нафтахіміі і харчовай прамысловасці. Падзел сумесяў дазваляе атрымліваць чыстыя рэчывы, неабходныя для розных ужыванняў.
Для падзелу сумесяў можна выкарыстоўваць розныя метады ў залежнасці ад фізічных і хімічных уласцівасцей кампанентаў, якія прысутнічаюць у сумесі. У гэтым артыкуле будуць разгледжаны некаторыя распаўсюджаныя метады падзелу сумесяў, у тым ліку фільтраванне, дыстыляцыя, храматаграфія, цэнтрыфугаванне, экстракцыя і сублімацыя.
1. Фільтрацыя
Фільтрацыя — гэта метад падзелу сумесяў, заснаваны на розніцы ў памеры часціц. Гэты метад звычайна выкарыстоўваецца для падзелу сумесяў, якія складаюцца з цвёрдых рэчываў і вадкасцей. Напрыклад, аддзяленне пяску ад вады.
Працэс фільтрацыі:
– Падрыхтоўка абсталявання: падрыхтуйце фільтравальнае абсталяванне ў выглядзе варонкі і фільтравальнай паперы.
– Выкарыстанне абсталявання: Выліце сумесь у варонку, высланую фільтравальнай паперай. Вадкасць будзе праходзіць праз фільтравальную паперу, а цвёрдыя часціцы застануцца.
– Вынікі: Фільтрат — гэта вадкасць, якая аддзялілася ад цвёрдых часціц.
Прыклады прымянення:
– Ачыстка пітной вады ад прымешак.
– Падзел асадкаў у хімічных рэакцыях.
2. Дыстыляцыя
Дыстыляцыя — гэта метад падзелу сумесяў, заснаваны на розніцы ў тэмпературах кіпення кампанентаў у сумесі. Гэты метад вельмі эфектыўны для падзелу сумесяў, якія складаюцца з дзвюх або больш вадкасцей, якія змешваюцца адна з адной.
Працэс дыстыляцыі:
– Награванне сумесі: Награванне сумесі да таго часу, пакуль кампанент з самай нізкай тэмпературай кіпення не пачне выпарацца.
– Кандэнсацыя пары: Утвораная пара затым астуджаецца ў кандэнсатары, каб зноў ператварыць яе ў вадкасць.
– Збор вынікаў: Збярыце вадкасць для дыстыляцыі (дыстылят) у асобную ёмістасць.
Прыклады прымянення:
– Аддзяленне спірту ад вады ў лікёра-гарэлачнай прамысловасці.
– Перапрацоўка сырой нафты ў паліва і іншыя прадукты.
3. Храматаграфія
Храматаграфія — гэта метад падзелу сумесяў, заснаваны на розніцы ў хуткасці міграцыі кампанентаў праз пэўнае асяроддзе. Гэты метад часта выкарыстоўваецца ў хімічным аналізе для падзелу і ідэнтыфікацыі кампанентаў у складаных сумесях.
Працэс храматаграфіі:
– Падрыхтоўка рухомай фазы і нерухомай фазы: рухомая фаза (звычайна вадкасць або газ) пераносіць сумесь праз нерухомую фазу (звычайна цвёрдую або вадкую).
– Увядзенне пробы: Сумесь, якая падлягае падзелу, уводзіцца ў рухомую фазу.
– Падзел кампанентаў: Кампаненты сумесі мігруюць праз стацыянарную фазу з рознай хуткасцю, што прыводзіць да іх падзелу.
– Выяўленне і ідэнтыфікацыя: Выяўляюцца і ідэнтыфікуюцца асобныя кампаненты.
Прыклады прымянення:
– Падзел пігментаў у чарнілах.
– Ідэнтыфікацыя хімічных рэчываў у пробах навакольнага асяроддзя.
4. Цэнтрыфугаванне
Цэнтрыфугаванне — гэта метад падзелу сумесяў, заснаваны на розніцы ў шчыльнасці кампанентаў. Гэты метад выкарыстоўвае цэнтрабежную сілу для паскарэння аддзялення цвёрдых часціц ад вадкасцей або сумесяў вадкасцей рознай шчыльнасці.
Працэс цэнтрыфугавання:
– Падрыхтоўка ўзору: Змясціце сумесь у цэнтрыфужную прабірку.
– Кручэнне прабіркі: круціце прабірку на высокай хуткасці з дапамогай цэнтрыфугі.
– Падзел кампанентаў: цвёрдыя часціцы або кампаненты з большай шчыльнасцю выкідваюцца за межы трубкі, утвараючы пласт або асадак.
Прыклады прымянення:
– Аддзяленне клетак крыві ад плазмы ў медыцынскай лабараторыі.
– Ачыстка бялкоў у біяхімічных даследаваннях.
5. Здабыча
Экстракцыя — гэта метад падзелу, заснаваны на адрозненнях у растваральнасці кампанентаў у пэўным растваральніку. Гэты метад часта выкарыстоўваецца для аддзялення растваральных кампанентаў ад нерастваральных або ад сумесяў з рознай растваральнасцю.
Працэс здабывання:
– Даданне растваральніка: дадайце растваральнік, здольны растварыць патрэбны кампанент.
– Змешванне: Змешвайце, пакуль патрэбныя кампаненты не растворацца ў растваральніку.
– Ачыстка: аддзяленне растваральніка, які змяшчае патрэбны кампанент, ад нерастваральных кампанентаў.
Прыклады прымянення:
— Экстракцыя кафеіну з кававых зерняў.
– Вылучэнне эфірных алеяў з раслін.
6. Сублімацыя
Сублімацыя — гэта метад падзелу сумесяў, заснаваны на розніцы ў здольнасці кампанентаў непасрэдна пераходзіць з цвёрдай фазы ў газавую, не праходзячы праз вадкую фазу. Гэты метад падыходзіць для аддзялення сублімуемых цвёрдых рэчываў ад несублімуемых забруджвальных рэчываў.
Працэс сублімацыі:
– Награванне сумесі: Награванне сумесі да таго часу, пакуль сублімуемыя кампаненты не ператворацца ў газ.
– Астуджэнне парай: Утвораная пара астуджаецца, каб перакрышталізавацца ў цвёрдае рэчыва, асобна ад іншых кампанентаў.
Прыклады прымянення:
– Ачыстка цвёрдага ёду.
– Выдзяленне нафталіну з сумесі цвёрдых рэчываў.
7. Дэкантацыя
Дэкантацыя — гэта просты метад падзелу сумесі вадкасці і цвёрдых рэчываў або двух незмешвальных вадкасцей на аснове іх розніцы ў шчыльнасці. Гэты метад часта выкарыстоўваецца, калі цвёрдыя часціцы цяжэйшыя за вадкасць і хутка асядаюць.
Працэс дэкантацыі:
– Адкладванне: дайце сумесі пастаяць, пакуль цвёрдыя часціцы не асядуць на дне ёмістасці.
– Дрэнаж вадкасці: пераліце або адсадзіце вадкасць з верхняй часткі асадка ў іншую ёмістасць.
Прыклады прымянення:
– Аддзяленне нафты ад вады.
– Асадак бруду з рачной вады.
Выснова
Выбар метаду падзелу сумесі залежыць ад фізічных і хімічных уласцівасцей кампанентаў у сумесі. Фільтрацыя і дэкантацыя звычайна выкарыстоўваюцца для сумесяў з розніцай у памеры часціц або шчыльнасці. Дыстыляцыя і сублімацыя выкарыстоўваюць розніцу ў тэмпературах кіпення або здольнасць да сублімацыі. Храматаграфія і цэнтрыфугаванне з'яўляюцца больш складанымі і выкарыстоўваюцца для мікрамаштабнага аналізу і ачысткі. Экстракцыя - вельмі карысны метад для выкарыстання адрозненняў у растваральнасці. Разуменне і авалоданне гэтымі рознымі метадамі падзелу сумесі мае вырашальнае значэнне ў розных навуковых і прамысловых прымяненнях.
