Главная страница » Методы разделения смесей
Химия

Методы разделения смесей

Мы объясним, какие существуют методы разделения смесей, и определим каждый из этих методов на простых примерах
Фильтрация – один из самых известных методов разделения

Какие существуют методы разделения смесей?

Методы разделения смесей или методы разделения фаз известны как различные физические процедуры для разделения двух или более компонентов смеси . Компоненты смеси сохраняют свою идентичность и химические свойства после разделения

Чтобы эти механизмы работали, это должны быть смеси, в которых компоненты сохраняют свою идентичность , и не было химических реакций , которые бы постоянно изменяли их свойства или давали начало новым веществам

Чтобы методы разделения были применимы, такие свойства, как температура кипения плотность или размер, должны сохраняться в компонентах смеси

Напротив, эти методы работают как в гомогенных , так и в гетерогенных смесях, поскольку они не предполагают изменения идентичности компонентов, которые, таким образом, могут быть восстановлены более или менее такими, какими они были до смешивания. В зависимости от применяемого метода исходные компоненты будут получены с большей или меньшей чистотой

Декантация

Декантирование – это метод, используемый для разделения жидкостей, которые не растворяются друг в друге (таких как вода и масло) или твердых веществ нерастворимых в жидкости (таких как вода и песок)

Состоит из использования ампулы или разделительной воронки , в которой смеси дают осесть, пока самый густой ингредиент не осядет на дно. Клапан открывается и позволяет вытекать потоку, закрывая его вовремя, чтобы менее плотный ингредиент остался внутри. Этот метод часто используется в качестве первого шага к получению более чистых веществ

Продолжение следует:  Декантирование

Фильтрация

Фильтрация – полезный метод для отделения нерастворимых твердых веществ от жидкостей. Он заключается в использовании фильтра (фильтровальной бумаги, фильтровальных камней и т.д.), который позволяет жидкости проходить через пористую среду и задерживает твердые частицы

Именно так работают водяные фильтры в наших домах, или фильтровальная бумага, в которую мы насыпаем твердый кофе перед добавлением в него горячей воды. Вода (которая содержит более мелкие частицы кофе) проходит через бумагу, а более крупные частицы кофе задерживаются в бумаге

Продолжение следует:  Фильтрация

Магнитная сепарация

Магнитная сепарация заключается в разделении фаз в соответствии с их магнитным потенциалом . Некоторые вещества реагируют на магнитные поля , а другие нет, и в соответствии с этой разницей к смеси прикладывается магнит или электромагнит, что позволяет притянуть один компонент, а другой оставить нетронутым (например, осколки железа в почве, ртуть в воде, кусочки металла в воде)

Продолжение следует:  магнитная сепарация

Скрининг

Просеивание пропускает мелкие фрагменты и задерживает более крупные.

Просеивание работает аналогично фильтрованию, но между твердыми частицами разных размеров (такими как гравий и песок, соль и попкорн или рис и галька)

Используется сетка или сито, отверстия которого пропускают мелкие фрагменты и задерживают крупные. В зависимости от материала он может быть использован в качестве первого шага в производстве чистых веществ или в качестве конечного шага

Продолжение следует:  экранирование

Дистилляция

Дистилляция позволяет разделить жидкости, которые растворимы друг в друге, но имеют разные температуры кипения (например, вода и спирт ). Разница между точками кипения компонентов, разделяемых этим методом, должна составлять примерно 80 °C

Процедура заключается в том, что смесь заливается в сосуд и нагревается, контролируя температуру таким образом, что испаряется только компонент с более низкой температурой кипения, и переносится через канал (называемый дистилляционной колонной) в другой сосуд, на этот раз охлажденный. Там он конденсируется и возвращается в исходную фазу

Полученные таким образом жидкости называются дистиллятами (дистиллированная вода, дистиллированный спирт)

Продолжение в:  Дистилляция

Кристаллизация

Кристаллизация – идеальный метод для разделения растворенных твердых веществ в жидкостях (соль в воде, сахар в воде). Он заключается в выпаривании жидкости до получения кристаллов растворенного твердого вещества на дне емкости. Например, так получают морскую соль. В зависимости от скорости испарения , кристаллы будут больше или меньше

Продолжение следует:  кристаллизация

Флотация

Флотация позволяет твердой фазе с низкой плотностью плавать в жидкости.

Флотация противоположна декантации и заключается в том, чтобы позволить твердой фазе с низкой плотностью плавать в жидкости, а затем удалить ее вручную или путем просеивания. Прекрасным примером этого является процедура очистки плавательных бассейнов

Хроматография

Хроматография – это метод, используемый для разделения сложных смесей, которые не поддаются никакому другому методу разделения. В нем в качестве принципа используется капиллярность: процесс, обеспечивающий продвижение вещества через определенную среду. Таким образом, две фазы смеси идентифицируются как подвижная фаза (та, которая движется) и неподвижная фаза (та, по которой она движется)

Работа этого разделения зависит от сродства компонентов смеси к двум фазам, и в зависимости от этого сродства разделение будет происходить быстрее или медленнее. Например, когда кофе проливается на ткань, кофе движется вперед, занимая большую площадь поверхности

В настоящее время доступны различные методы хроматографии:

  • Бумажная хроматография . Неподвижная фаза состоит из полоски фильтровальной бумаги, а подвижная фаза – из растворителя, содержащего разделяемый образец. Поместите несколько капель растворителя, содержащего образец, на один конец бумаги и подождите, пока жидкость продвинется вперед. Затем дайте ему высохнуть, и если различные компоненты образца имеют разные цвета, вы сможете наблюдать их различное расположение на бумаге.
  • Тонкослойная хроматография. Стационарная фаза состоит из абсорбирующего материала, наклеенного на пластину, которая может быть изготовлена из стекла, алюминия или другого материала. Подвижная фаза – это жидкость, которая выступает в качестве элюента. Процедура заключается в размещении образца на пластине и последующем погружении части образца в элюент. Разделение компонентов происходит за счет разницы в сродстве между элюентом и компонентом, прилипшим к пластине.
  • Колоночная хроматография Неподвижная фаза состоит из твердого абсорбирующего материала, который помещается в виде упаковки в стеклянную колонку (хотя сейчас доступны колонки из других материалов, например, из нержавеющей стали). Подвижная фаза состоит из элюента, и разделение компонентов образца зависит от сродства компонентов образца к двум фазам. Элюент обычно проходит через колонку под действием силы тяжести , хотя разработаны современные методы, в которых он приводится в движение насосами, создающими давление

Продолжение следует: хроматография

Аватар

Дмитрий Смирнов

Добавить комментарий

Нажмите здесь, чтобы оставить комментарий