- Glavne metode ločevanja heterogenih zmesi
- - Magnetna ločitev
- - Sublimacija
- - dekantacija
- Tekoča-trdna zmes
- Tekoče-tekoča zmes
- - filtracija
- - centrifugiranje
- Reference
Za metode ločevanja heterogenih zmesi , so tisti, ki si prizadevajo za ločevanje vseh sestavnih delov ali faze brez potrebe po kateremkoli kemijske reakcije. Običajno so sestavljene iz mehanskih tehnik, ki izkoristijo razliko v fizikalnih lastnostih takšnih komponent.
Mešanica sadja, sira, oliv in kosov šunke ima različne fizikalne lastnosti; vendar se jedilnik pri ločevanju z zobotrebcem opira na okuse in barve teh sestavin. Druge mešanice bodo pri ločevanju nujno in logično zahtevale bolj selektivne kriterije in načela.
Heterogena zmes, sestavljena iz več kot ene komponente, lahko ločimo z več koraki ali postopki. Vir: Gabriel Bolívar.
Predpostavimo heterogeno mešanico zgoraj. Na prvi pogled je razvidno, da ima iste faze (geometrijske in trdne), sestavne dele različnih barv in oblik. Prvo sito, oranžne barve, omogoča zvezdi, da gre skozi njo, medtem ko obdrži ostale figure. Podobno se dogaja z drugim sito in turkiznim osmerokotnikom.
Sita se ločijo glede na oblike in velikosti figur. Druge tehnike pa lahko poleg drugih fizikalnih lastnosti komponent temeljijo tudi na gostotah, hlapnosti, molekularnih masah, da jih lahko ločimo.
Glavne metode ločevanja heterogenih zmesi
- Magnetna ločitev
Na primeru geometrijske mešanice smo uporabili sito, za katerega lahko uporabimo tudi cedilo (na primer v kuhinjah), sito ali sito. Če so vse številke premajhne, da bi jih sito lahko obdržalo, je treba uporabiti drugo tehniko ločevanja.
Ob predpostavki, da je imela oranžna zvezda lastnost feromagnetne, bi jo bilo mogoče odstraniti z magnetom.
Te magnetne ločitve so učili v šolah z mešanjem peska, žvepla ali žagovine z železnimi ostružki. Mešanica je vizualno heterogena: temno sivkasta barva čipsa je v nasprotju z okolico. Ko pa se magnet približuje, se bodo železne sekanice premikale proti njemu, dokler se ne bodo selile iz peska.
Na ta način se dve komponenti začetne mešanice ločita. Ta tehnika je uporabna le, kadar je ena od komponent feromagnetna pri temperaturi, pri kateri poteka ločitev.
- Sublimacija
Če je v geometrijski mešanici dokaj dišeča figura ali z občutno visokim parnim tlakom, je to mogoče sublimirati z uporabo vakuuma in segrevanja. Tako se bo na primer subliminiral "trden in nestanoviten" turkizni osmerokotnik; to pomeni, da bo prešel iz trdne v hlape.
Najpogostejši in reprezentativni primeri so heterogene zmesi z jodom. Ko se počasi segrevamo, se nekateri črno-vijolični kristali sublimirajo v vijolične hlape. Tako magnetna ločitev kot sublimacija sta najmanj konvencionalno uporabljeni metodi. Na naslednji sliki si lahko ogledate postopek sublimacije (suh led):
- dekantacija
Naselitev se lahko uporablja za dve vrsti heterogenih zmesi. Vir: Gabriel Bolívar.
Če bi v primeru geometrijske mešanice nekatere figure ostale pritrjene na posodi, bi bile tiste, ki se jih je uspelo premakniti, ločene. To je tisto, kar je znano kot dekantacija. Na zgornji sliki sta prikazani dve vodni mešanici: tekočina-trdna snov (A) in druga tekočina-tekočina (B).
Tekoča-trdna zmes
V posodi A imamo na dnu trdno snov, močno prilepljeno na površino kozarca (v primeru čaše). Če je njen oprijem tak, lahko tekočino brez kakršnega koli problema vlijemo ali razlijemo v drugo posodo. Enako je mogoče storiti v primeru, ko je omenjena trdna snov zelo gosta in previdno se dekantiranje izvede na enak način.
Tekoče-tekoča zmes
V posodi B pa se črna tekočina, ki se ne meša in gostejša od vode, premika, če se mešanica nagne; zato, če ga poskušamo dekantirati kot prej, bo črna tekočina odtekla skupaj z vodo. Za reševanje te težave se nato uporabi ločilni lijak.
Ta lijak ima obliko hruške, podolgovat vrh ali zakulisje, vanj pa se vlije zmes B. Skozi ozko šobo spodaj črna tekočina razpade z manipulacijo zamaška, tako da počasi kaplja. Nato se skozi zgornja usta odvaja voda, tako da ni onesnažena z ostanki črne tekočine.
- filtracija
Če tekoče-trdne mešanice ni mogoče dekantirati, kot se to dogaja v večini časa in pri vsakodnevnih laboratorijskih nalogah, se uporablja filtracija: najpogostejša metoda za ločevanje heterogenih zmesi. To je mokra različica sejanja.
Če se vrnemo k zmesi A iz prejšnjega oddelka, predpostavimo, da črna trdna snov ne kaže veliko afinitete do stekla, zato se nanjo ne drži in tudi ostane suspendirana z delci različnih velikosti. Ne glede na to, kako težko se poskušate dekantirati, bo nekaj te močne trdne snovi vedno šlo v sprejemno posodo.
Tako se namesto dekantacije izvede filtracija. Sito zamenjamo za filtrirni papir z porami različnih premerov. Voda bo šla skozi ta papir, obenem pa bo zadržala črno trdno snov.
Če nameravate kasneje s trdnim materialom delati ali ga analizirati, bo filtracija opravljena z Buchnerjevim lijakom in kitasatom, s katerim bo znotraj sprejemne posode nanesen vakuum. Na ta način se izboljša filtriranje med sušenjem (ne kalciniranjem) trdne snovi na papirju. Naslednja slika prikazuje postopek filtracije:
- centrifugiranje
Centrifuga. Vir: Matt Janicki prek Flickr
Obstajajo mešanice, ki so homogene s prostim očesom, vendar so dejansko heterogene. Trdni delci so tako majhni, da jih gravitacija ne potegne na dno in tudi filtrirni papir jih ne more zadržati.
V teh primerih se uporablja centrifugiranje, s katerim zaradi pospeška delci doživijo silo, ki jih potisne proti dnu; tako kot bi se gravitacija večkrat povečala. Rezultat je, da dobimo dvofazno mešanico (podobno B), iz katere se lahko odvzame ali pipetira supernatant (zgornji del).
Centrifugacija nenehno poteka, kadar želite ločiti plazmo od vzorcev krvi ali vsebnosti maščobe v mleku.
Reference
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija (8. izd.). CENGAGE Učenje.
- Dobra znanost. (2019). Ločevanje mešanic. Pridobljeno iz: goodscience.com.au
- Spletni laboratorij (2012). Ločevanje mešanic z uporabo različnih tehnik. Pridobljeno iz: amrita.olabs.edu.in
- Wikipedija. (2019). Postopek ločevanja. Pridobljeno: en.wikipedia.org
- Parnia Mohammadi in Roberto Dimaliwat. (2013). Ločevanje mešanic. Pridobljeno: teachengineering.org
- Susana Morales Bernal. (sf). ENOTA 3: Čiste snovi in zmesi. Pridobljeno: classhistoria.com
- Izobraževalne storitve Avstralija. (2013). Letnik 7, enota 1: Mešanje in ločevanje. Pridobljeno: scienceweb.asta.edu.au