Homogeensete ja heterogeensete segude eraldamise meetodid



Teadke eraldamismeetodid homogeensed ja heterogeensed segud Tööstuses, laborites või isegi kodus võib olla vajalik kasutada ühte või mitut komponenti, mis moodustavad need segud. Segude eraldamiseks on vaja ühte või mitut protsessi, mille kaudu on võimalik neid viia oma algsetesse komponentidesse.

Sobivad eraldamise meetodid segu komponentide meetodid sõltuvad täielikult faas, mis on käesoleva (rohkem rõhku üksikasjad kas segu on homogeenne), tase homogeensus millel ning isegi milline on ühendid, mis vormi.

Looduses on kahte tüüpi segusid, mis võivad olla moodustatud kahe või enama keemilise aine vahel: homogeensed, milles komponendid on ühtlaselt jaotunud; ja heterogeensed, milles segu komponendid ei ole ühtlaselt jaotatud või millel on erinevate omadustega lokaliseeritud piirkonnad.

Suurim erinevus nende segude vahel on see, et kui kaks homogeensest lahusest on võrdsed oma komponendi kontsentratsioonis, ei ole kaks heterogeensest proovist võrdsed..

Complex protsesse nagu näiteks destilleerimisel, osaline külmutamine ja aurustumist andke meile kasutada kõige tõhusam vahend, et mehaaniliste jõudude saavutada täieliku eraldamise osad sulamistemperatuuri, keeb ja muude omaduste iga liigist.

Indeks

  • 1 Homogeensete segude eraldamise meetodid
    • 1.1 Destilleerimine
    • 1.2 Kromatograafia
    • 1.3 Aurustamine
    • 1.4 Sademed
    • 1.5 Ümberkristallimine
  • 2 Heterogeensete segude eraldamise meetodid
    • 2.1 Kuivatamine
    • 2.2 Ekstraheerimine
    • 2.3 Filtreerimine
  • 3 Viited

Homogeensete segude eraldamise meetodid

Homogeensete segude jaoks kasutatavad eraldusmeetodid on keerulisemad kui need, mida kasutatakse heterogeensete segude eraldamiseks.

Selle põhjuseks on asjaolu lihtne rakendus mehaanilise jõu ei piisa tõrjuma osakesed, vedelike või gaaside seotud teise vedeliku või gaasi, nii tuleks kaaluda teiste individuaalsetest omadustest, mida saab ära: lahustuvus, polaarsuse ja keemistemperatuurid ja tahkestumine. 

Destilleerimine

Destilleerimine on vedelike puhastamise meetod, mis põhineb vedela segu komponentide eraldamisel selektiivse keetmise ja kondenseerumise teel..

Destilleerimist võib läbi viia komponentide täieliku eraldamise saavutamiseks või osalise eraldamise saavutamiseks, mis suurendab mõne soovitud komponendi kontsentratsiooni.

Seda tehnikat kasutab ära erinevusi kõikumise vahelise segu komponendid süsteemi viimiseks temperatuuri kuni illustreeriv madalamaltkeev komponentide vahel, mis eraldab esimest segukomponent, ja nii edasi, kuni nad on saavutanud soovitud tulemuse.

Seal on palju destilleerimise liike, mille hulgas on lihtne destilleerimine, fraktsioneerimine, aur, vaakum ja muu.

Viimane toimub siis, kui ühenditel on väga kõrged keemistemperatuurid, mistõttu on eelistatav vähendada süsteemi rõhku nii, et see punkt oleks madalamal temperatuuril kergem jõuda..

Kromatograafia

Kromatograafia on meetod, mida laborites kasutatakse segu eraldamiseks. Segu (või "analüüt") lahustub vedelikus, mida nimetatakse "liikuvaks faasiks", mille ülesanne on viia see läbi struktuuri, millel on "statsionaarne faas"..

Kuna segu üksikud ühendid liiguvad selle statsionaarses faasis erinevatel kiirustel, eraldatakse segu selle protsessi käigus komponentidega, mis võimaldab määrata segu iga komponendi osa (kui see on kavatsus) või lihtsalt analüüdi puhastamiseks.

Saadud kromatogrammi kasutatakse tulemuste tõlgendamiseks või eraldamisprotsessi arendamiseks, jälgides selles joonistatud jooniseid, et tuvastada, millised komponendid on eraldatud ja millises proportsioonis.

Selle protsessi jaoks kasutatavat seadet nimetatakse kromatograafiks ja gaasides ja vedelikes on tehnikaid, mis tähendab, et seda saab teha veergudes või tasapinnalises vormis..

Aurustamine

Aurustamine on aurustamistehnika, mis tekib vedeliku pinnal, kui see läbib gaasifaasi.

See protsess põhineb energia lisamisel vedelike segule, mida kuumutatakse ekstraheeritava vedeliku (tavaliselt vee) keemistemperatuurini, seejärel on võimalik see komponent segust eraldada..

Pärast seda, kui see komponent segust vabaneb, väheneb see temperatuuri tõttu, mida nimetatakse aurustamiseks.

Sademed

Sademete eesmärk on tahkise moodustumine lahuses; tegelikult, kui tahked osakesed moodustuvad vedelas lahuses, nimetatakse neid "sadeteks"..

Sadestamine võib toimuda, lisades proovile sadestajaid, mis soodustavad sademe moodustumist lahuse põhjas. Muul ajal esineb see kahe ühendi keemilise reaktsiooni kõrvalmõjuna.

Tahkete ainete korral on metallide termiline vananemine, mis on metastabiilse faasi sadestumine sulamis. Need kujutavad endast lisandeid, mis kõvendavad materjali ja takistavad selle kristallvõrgu defekte.

Seda protsessi kasutatakse peamiselt pigmentide tootmisel, soola eemaldamisel veest, vee töötlemisel ja mõnedes anorgaanilistes kvalitatiivsetes analüüsides..

Ümberkristallimine

Ümberkristallimine on keemiline puhastusmeetod, mis võimaldab soovitud aine, tavaliselt vedela lahuse, soovimatu komponendi (mis lahustatakse väikeses koguses) ekstraheerimist..

See meetod seisneb kõnealuse segu lahustamises lahustis, mis tekitab küllastunud lahuse. Sellel lahusel lastakse jahtuda, seejärel väheneb ühendite lahustuvus lahuses.

Lõpuks moodustab soovitud ühend tahkeid kristalle, jättes lahuses maha lisandid ja neid saab tulevikus ekstraheerida.

Kristallilise sademe puhtust saab suurendada, suunates selle aine läbi protsessi uuesti ja uuesti, eemaldades üha rohkem lisandeid ja suurendades soovitud ühendi kristallide kontsentratsiooni..

Heterogeensete segude eraldamise meetodid

Kuivatamine

See protsess hõlmab massi ülekandmist vee või muu lahusti eemaldamiseks tahkest või vedelast ning esindab tööstuses tavalist protsessi enne toodete transportimist või müüki..

See toimub peamiselt soojusallika ja õhuvoolu kasutamisel või märg-tahke aine liikumisel vedeliku eraldamiseks sellest.

Kuivatamiseks on mitmeid meetodeid, sealhulgas:

- Kuivatamine kaudse kokkupuutega, mis toimub näiteks kuumade seinte kaudu.

- Otsene kuivatamine õhu ja konvektsiooniga.

- Dielektriline kuivatamine, mis kasutab raadiosagedust või mikrolaineahju.

- Külmkuivatamine, mis põhjustab lahusti sublimatsiooni külmutatud tahkest faasist.

- Ülekriitiline kuivatamine, mis kasutab vee kuumutamiseks keskel ülekuumendatud auru.

Kuivatamine toimub mitte ainult soojuse kasutamisega, kuna see võib toimuda ka kuuma õhu läbipääsu kaudu või loomulikult massiülekande teel.

See viimane näide selgitab, miks niisked esemed kuivavad päikese käes, ilma et nad peaksid vee keemistemperatuurini jõudma.

Ekstraheerimine

Ekstraheerimine on protsess, mis seisneb aine eraldamises teatavast faasist teise, olles tahke või tahke või vedel-vedeliku tüüpi..

See põhineb vara segunevusest ja / või lahustuvuse, kasutades kolme aineid, mis on omavahel suheldes protsessi: soluudil, keskkond, milles lahustunud aine (tavaliselt vesi) ja orgaanilist lahustit on.

Toimuma tüüpi märge, kõige levinum ekstraheerimise teel, vedelik-vedelik ekstraktsiooni, see peab lahutama soovitakse vesilahust, millele orgaanilise lahustiga püüdva ühendit lahustatakse vett kasutatakse ja püütakse, lahustatakse see selles uues aines ja jäetakse protsessi lõppedes vaeseks lahjendatud vesi.

Tahke-tahke ekstraheerimise korral viiakse see tavaliselt läbi analüüdi polaarsuse alusel, mis läbib polaarset lahustit, mis haarab kõige polaarsema lahustunud aine ja eemaldab selle mittepolaarsest, eraldades segu tõhusalt..

Filtreerimine

Esitab lihtsa protsessi tahkete ainete eraldamiseks vedelikest või gaasidest. Filtreerimine on mehaaniliste, füüsiliste või bioloogiliste toimingute kogum, mis lisab tahke aine ja vedeliku vahele filtri.

See võimaldab luua ruumi, mille kaudu saab ainult vedelikku läbida (mida nüüd nimetatakse filtreerimiseks), samas kui tahked ained jäävad kasutusse või visatakse ära, vastavalt analüütikute soovile..

Filtreerimine on füüsiline toiming ja seda saab kasutada mitmel viisil: kasutatakse pinnafiltrit, mis on tahkeid osakesi, mis püüavad tahkeid osakesi filterpaberi abil või ilma; või sügavusfilter, mis on granuleeritud materjali voodi, mis säilitab osakesi, samal ajal kui vedelik või gaas läbib selle.

Pinnafiltri eeliseks on see, et tahkete jäätmete kogumine on vigastamata, kuid sügavusfilter on vähem kaldunud ummistuma suurema pindala tõttu, kus jäätmed on kogutud..

Viited

  1. Wikipedia. (s.f.). Eraldamisprotsess. Välja otsitud aadressilt wikipedia.org
  2. ThoughtCo. (s.f.). Erinevus heterogeensete ja homogeensete segude vahel. Välja otsitud arvutustest
  3. BBC (s.f.). Segude eraldamine. Välja otsitud bbc.co.uk-st
  4. Lumen (s.f.). Segude eraldamise meetodid. Välja otsitud kursustest.lumenlearning.com
  5. PDA (s.f.). Heterogeensete segude ja homogeensete segude omadused. Välja otsitud aadressilt fl-pda.org