I. Material nou

La pregătirea lecției s-au folosit materiale ale autorului: N.K.Cheremisina,

profesori de chimie liceu № 43

(Kaliningrad),

Trăim printre chimicale. Inspirăm aerși acesta este un amestec de gaze ( azot, oxigenși altele), expirați dioxid de carbon. Ne spalam apă- Aceasta este o altă substanță, cea mai comună de pe Pământ. Noi bem lapte- amestec apă cu picături mici de lapte gras, și nu numai: mai există proteine ​​din lapte cazeină, minerale sare, vitamineși chiar zahăr, dar nu cel cu care beau ceai, ci unul special, lăptos - lactoză. Mâncăm mere, care constau dintr-o gamă întreagă de substanțe chimice - aici și zahăr, și Acid de mere, și vitamine... Când bucățile mestecate ale unui măr intră în stomac, sucurile digestive umane încep să acționeze asupra lor, care ajută la absorbția tuturor substanțelor gustoase și sănătoase nu numai ale mărului, ci și ale oricărui alt aliment. Nu doar trăim printre substanțe chimice, dar și noi înșine suntem făcuți din ele. Fiecare persoană - pielea, mușchii, sângele, dinții, oasele, părul lui sunt construite din substanțe chimice, ca o casă de cărămizi. Azotul, oxigenul, zahărul, vitaminele sunt substanțe de origine naturală, naturală. Sticlă, cauciuc, oțelul este și el o substanță, mai exact, materiale(amestecuri de substante). Atât sticla, cât și cauciucul sunt de origine artificială; nu au existat în natură. Substanțele complet pure nu se găsesc în natură sau sunt foarte rare.

Care este diferența dintre substanțele pure și amestecurile de substanțe?

O substanță pură individuală are un anumit set de proprietăți caracteristice (proprietăți fizice constante). Doar apa distilată pură se topește = 0 °С, se fierbe = 100 °С și nu are gust. Apa de mare îngheață la o temperatură mai scăzută și fierbe la o temperatură mai mare, gustul ei este amar-sărat. Apa Mării Negre îngheață la o temperatură mai scăzută și fierbe la o temperatură mai mare decât apa Mării Baltice. De ce? Ideea este că în apa de mare conţine alte substanţe, cum ar fi sărurile dizolvate, de ex. este un amestec diverse substante, a cărui compoziție variază într-o gamă largă, în timp ce proprietățile amestecului nu sunt constante. Conceptul de „amestec” a fost definit în secolul al XVII-lea. Omul de știință englez Robert Boyle : „Un amestec este un sistem integral format din componente eterogene.”

Caracteristicile comparative ale unui amestec și ale unei substanțe pure

Semne de comparație	substanta pura	Amestec
Compus	Constant	nestatornic
Substanțe	La fel	Variat
Proprietăți fizice	Permanent	Nestatornic
Modificarea energiei în timpul formării	merge mai departe	Nu se intampla
Separare	Prin reacții chimice	Metode fizice

Amestecuri diferă unele de altele ca aspect.

Clasificarea amestecurilor este prezentată în tabel:

Iată exemple de suspensii (nisip de râu + apă), emulsii (ulei vegetal + apă) și soluții (aer într-un balon, sare + apă, mică schimbare: aluminiu + cupru sau nichel + cupru).

Particulele sunt vizibile în suspensii solid, în emulsii - picături lichide, astfel de amestecuri sunt numite eterogene (eterogene), iar în soluții componentele nu se disting, sunt amestecuri omogene (omogene).

Metode de separare a amestecurilor

În natură, substanțele există sub formă de amestecuri. Pentru cercetarea de laborator, producția industrială, pentru nevoile de farmacologie și medicină sunt necesare substanțe pure.

Pentru purificarea substanțelor se folosesc diferite metode de separare a amestecurilor.

Aceste metode se bazează pe diferențe în proprietăți fizice ah componente ale amestecului.

Considera moduriseparareeterogen și omogen amestecuri .

Exemplu de amestec	Metoda de separare
Suspensie - un amestec de nisip de râu cu apă	aşezându-se Separare sustinerea bazate pe diferite densităţi de substanţe. Nisipul mai greu se depune pe fund. De asemenea, puteți separa emulsia: pentru a separa uleiul sau uleiul vegetal de apă. În laborator, acest lucru se poate face folosind o pâlnie de separare. Petrolul sau uleiul vegetal formează un strat superior, mai ușor.Ca urmare a depunerii, roua cade din ceață, funinginea se depune din fum, smântâna se depune în lapte. Separarea unui amestec de apă și ulei vegetal prin decantare
Un amestec de nisip și sare de masă în apă	Filtrare Care este baza pentru separarea amestecurilor eterogene folosind filtrare• Pe diferite solubilitate a substanțelor în apă și pe diferite dimensiuni ale particulelor. Prin porii filtrului trec doar particule proporționale de substanțe, în timp ce particulele mai mari sunt reținute pe filtru. Acesta este modul în care puteți separa un amestec eterogen de sare de masă și nisip de râu.Ca filtre pot fi folosite diferite substanțe poroase: vată, cărbune, argilă arsă, sticlă presată și altele. Metoda de filtrare este baza pentru funcționarea aparatelor de uz casnic, cum ar fi aspiratoarele. Este folosit de chirurgi - bandaje de tifon; foratori si muncitori de lifturi - masti respiratorii. Cu ajutorul unei strecurătoare de ceai pentru filtrarea frunzelor de ceai, Ostap Bender, eroul lucrării lui Ilf și Petrov, a reușit să ia unul dintre scaunele lui Ellochka Ogre („Cele douăsprezece scaune”).
Un amestec de pulbere de fier și sulf	Acțiune prin magnet sau apă Pulberea de fier era atrasă de un magnet, dar pulberea de sulf nu.. Pulberea de sulf neumezibilă a plutit la suprafața apei, în timp ce pulberea grea de fier umectabilă s-a depus pe fund.. Separarea unui amestec de sulf și fier folosind un magnet și apă
O soluție de sare în apă este un amestec omogen	Evaporare sau cristalizare Apa se evaporă, iar cristalele de sare rămân în cana de porțelan. Când apa este evaporată din lacurile Elton și Baskunchak, se obține sare de masă. Această metodă de separare se bazează pe diferența dintre punctele de fierbere ale solventului și al solutului.Dacă o substanță, cum ar fi zahărul, se descompune atunci când este încălzită, atunci apa nu este complet evaporată - soluția este evaporată și apoi sunt precipitate cristalele de zahăr. dintr-o soluție saturată.Uneori este necesară îndepărtarea impurităților din solvenți cu o temperatură de fierbere mai scăzută, cum ar fi apa din sare. În acest caz, vaporii substanței trebuie colectați și apoi condensați la răcire. Această metodă de separare a unui amestec omogen se numește distilare sau distilare. În dispozitive specialedistilatorii produc apă distilată , carefolosit pentru nevoile de farmacologie, laboratoare, sisteme de racire auto . Acasă, puteți proiecta un astfel de distilator: Dacă, totuși, un amestec de alcool și apă este separat, atunci primul care este distilat (colectat într-o eprubetă receptoare) este alcoolul cu tbp = 78 ° C, iar apa va rămâne în eprubetă. Distilarea este folosită pentru a obține benzină, kerosen, motorină din petrol. Separarea amestecurilor omogene

O metodă specială de separare a componentelor, bazată pe absorbția lor diferită de către o anumită substanță, este cromatografia.

Acasă, puteți face următorul experiment. Agățați o fâșie de hârtie de filtru peste sticla de cerneală roșie, scufundând în ea doar capătul benzii. Soluția este absorbită de hârtie și se ridică de-a lungul acesteia. Dar marginea creșterii vopselei rămâne în urma limitei creșterii apei. Așa are loc separarea a două substanțe: apa și materia colorantă din cerneală.

Cu ajutorul cromatografiei, botanistul rus M. S. Tsvet a fost primul care a izolat clorofila din părțile verzi ale plantelor. În industrie și laboratoare, în loc de hârtie de filtru pentru cromatografie, se utilizează amidon, cărbune, calcar și oxid de aluminiu. Sunt întotdeauna necesare substanțe cu același grad de purificare?

Pentru scopuri diferite, sunt necesare substanțe cu grade diferite de purificare. Apa de gatit este suficient de decantata pentru a indeparta impuritatile si clorul folosit pentru a o dezinfecta. Apa de băut trebuie mai întâi fiartă. Si in laboratoare chimice pentru prepararea solutiilor si experimentelor, in medicina este nevoie de apa distilata, cat mai purificata din substantele dizolvate in aceasta. Substanțele foarte pure, cu conținutul de impurități în care nu depășește o milioneme dintr-o sută, sunt utilizate în electronice, semiconductori, tehnologie nucleară și alte industrii de precizie.

Citiți poezia lui L. Martynov „Apa distilată”:

Apă
Favorizat
toarnă!
Ea este
a strălucit
Atât de pur
Orice să bei
Nu te spala.
Și nu a fost un accident.
Ea a ratat
Salcii, tala
Și amărăciunea viței de vie înflorite,
Îi era dor de algele marine
Și pește uleios de la libelule.
Îi era dor să fie ondulată
Îi era dor să curgă peste tot.
Nu avea destulă viață.
Curat -
Apa distilata!

Aplicarea apei distilate

II. Sarcini pentru reparare

1) Lucrați cu mașinile #1-4(necesardescărcați simulatorul, se va deschide în browserul Internet Explorer)

Materialul lecției conține informații despre diferite modalități de separare a amestecurilor și de purificare a substanțelor. Veți învăța cum să folosiți cunoștințele despre diferențele dintre proprietățile componentelor unui amestec pentru a selecta metoda optimă de separare a unui amestec dat.

Subiect: Idei chimice inițiale

Lecția: Metode de separare a amestecurilor și de purificare a substanțelor

Să definim diferența dintre „metode de separare a amestecurilor” și „metode de purificare a substanțelor”. În primul caz, este important să se obțină în formă pură toate componentele care compun amestecul. La purificarea unei substanțe, obținerea impurităților în formă pură este de obicei neglijată.

DECONIZAREA

Cum se separă un amestec de nisip și argilă? Aceasta este una dintre etapele producției ceramice (de exemplu, în producția de cărămizi). Pentru a separa un astfel de amestec, se folosește metoda de decantare. Amestecul se pune în apă și se agită. Argila și nisipul se așează în apă în ritmuri diferite. Prin urmare, nisipul se va depune mult mai repede decât argila (Fig. 1).

Orez. 1. Separarea unui amestec de argilă și nisip prin decantare

Metoda de decantare este folosită și pentru a separa amestecuri de solide insolubile în apă cu densități diferite. De exemplu, un amestec de fier și rumeguș poate fi separat în acest fel (rumegușul va pluti în apă, în timp ce fierul se va depune).

Un amestec de ulei vegetal și apă poate fi separat și prin decantare, deoarece uleiul nu se dizolvă în apă și are o densitate mai mică (Fig. 2). Astfel, prin decantare, este posibilă separarea amestecurilor de lichide insolubile unele în altele cu densități diferite.

Orez. 2. Separarea unui amestec de ulei vegetal și apă prin decantare

Pentru a separa un amestec de sare de masă și nisip de râu, puteți folosi metoda de decantare (atunci când este amestecată cu apă, sarea se va dizolva, nisipul se va depune), dar va fi mai fiabil să separați nisipul de soluția de sare printr-un altul. metoda - metoda de filtrare.

Filtrarea acestui amestec poate fi efectuată folosind un filtru de hârtie și o pâlnie coborâtă într-un pahar. Pe hârtia de filtru rămân boabe de nisip, iar prin filtru trece o soluție limpede de sare de masă. În acest caz, nisipul de râu este sedimentul, iar soluția de sare este levigatul (Fig. 3).

Orez. 3. Folosind metoda de filtrare pentru a separa nisipul de râu de soluția de sare

Filtrarea poate fi efectuată nu numai cu hârtie de filtru, ci și cu alte materiale poroase sau libere. De exemplu, materialele în vrac includ nisip de cuarț, iar materialele poroase includ vată de sticlă și argilă coptă.

Unele amestecuri pot fi separate folosind metoda „filtrare la cald”. De exemplu, un amestec de sulf și pulberi de fier. Fierul se topește la peste 1500 C și sulful în jur de 120 C. Sulful topit poate fi separat de pulberea de fier folosind vată de sticlă încălzită.

Sarea poate fi izolată din filtrat prin evaporare, adică. incalzeste amestecul si apa se va evapora iar sarea va ramane pe cana de portelan. Evaporarea, evaporarea parțială a apei, este uneori folosită. Ca rezultat, se formează o soluție mai concentrată, la răcirea căreia dizolvatul este eliberat sub formă de cristale.

Dacă în amestec este prezentă o substanță capabilă de magnetizare, atunci este ușor să o izolați în forma sa pură folosind un magnet. De exemplu, un amestec de pulberi de sulf și fier poate fi separat în acest fel.

Același amestec poate fi separat printr-o altă metodă, folosind cunoștințele despre umecbilitatea componentelor amestecului cu apă. Fierul este umezit de apă, adică. apa se răspândește pe suprafața fierului de călcat. Sulful nu este umezit de apă. Dacă pui o bucată de sulf în apă, se va scufunda, pentru că. Densitatea sulfului este mai mare decât densitatea apei. Dar pulberea de sulf va apărea, pentru că. bulele de aer se lipesc de boabele de sulf care nu sunt umezite de apă și le împing la suprafață. Pentru a separa amestecul, trebuie să îl puneți în apă. Pulberea de sulf va pluti, iar fierul se va scufunda (Fig. 4).

Orez. 4. Separarea unui amestec de pulberi de sulf și fier prin flotație

Metoda de separare a amestecurilor bazată pe diferența de umectare a componentelor se numește flotație (flotter francez - a pluti). Luați în considerare câteva metode suplimentare pentru separarea și purificarea substanțelor.

Una dintre cele mai vechi metode de separare a amestecurilor este distilarea (sau distilarea). Folosind această metodă, este posibil să se separe componentele care sunt solubile unele în altele și au puncte de fierbere diferite. Așa se obține apa distilată. Apa cu impurități se fierbe într-un singur vas. Vaporii de apă rezultați se condensează la răcire într-un alt vas sub formă de apă (pură) deja distilată.

Orez. 5. Obținerea apei distilate

Componentele cu proprietăți similare pot fi separate prin metoda cromatografiei. Această metodă se bazează pe absorbția diferită a substanțelor care urmează să fie separate de suprafața unei alte substanțe.

De exemplu, cerneala roșie poate fi separată în componentele sale (apă și colorant) prin cromatografie.

Orez. 6. Separarea cernelii roșii prin cromatografie pe hârtie

În laboratoarele chimice, cromatografia se efectuează folosind instrumente speciale - cromatografe, ale căror părți principale sunt o coloană cromatografică și un detector.

Adsorbția este utilizată pe scară largă în chimie pentru purificarea anumitor substanțe. Este acumularea unei substanțe pe suprafața altei substanțe. Adsorbanții includ, de exemplu, cărbune activ.

Încercați să aruncați o tabletă de cărbune activ într-un recipient cu apă colorată, amestecați, filtrați și veți vedea că filtratul a devenit incolor. Atomii de carbon atrag molecule, în acest caz, colorantul.

În prezent, adsorbția este utilizată pe scară largă pentru purificarea apei și a aerului. De exemplu, filtrele de apă conțin cărbune activ ca adsorbant.

1. Culegere de sarcini și exerciții la chimie: clasa a VIII-a: la manualul de P.A. Orzhekovsky și alții „Chimie, clasa a 8-a” / P.A. Orjekovski, N.A. Titov, F.F. Hegel. – M.: AST: Astrel, 2006.

2. Ushakova O.V. Caiet de lucru la chimie: clasa a VIII-a: la manualul de P.A. Orjekovski și alții „Chimie. Gradul 8” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orjekovski; sub. ed. prof. P.A. Orzhekovsky - M .: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (p. 10-11)

3. Chimie: clasa a VIII-a: manual. pentru general instituții / P.A. Orjekovski, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005.(§4)

4. Chimie: inorg. chimie: manual. pentru 8 celule. general instituții / G.E. Rudzitis, FuGyu Feldman. - M .: Educație, SA „Manuale de la Moscova”, 2009. (§ 2)

5. Enciclopedie pentru copii. Volumul 17. Chimie / Capitolul. editat de V.A. Volodin, conducând. științific ed. I. Leenson. – M.: Avanta+, 2003.

Resurse web suplimentare

1. Colecție unică resurse educaționale digitale ().

2. Versiunea electronică a revistei „Chimie și viață” ().

Teme pentru acasă

Din manualul P.A. Orzhekovsky și alții. „Chimie, clasa a 8-a” Cu. 33 nr. 2,4,6,T.

Știți ce metode există pentru separarea amestecurilor? Nu vă grăbiți să primiți un răspuns negativ. Multe dintre ele le aplici în activitățile tale zilnice.

Substanță pură: ce este

Atomii, moleculele, substanțele și amestecurile sunt de bază concepte chimice. Ce reprezintă ele? În tabelul lui D. I. Mendeleev 118 elemente chimice. aceasta tipuri diferite particule elementare- atomi. Ele diferă în masă.

Atomii se combină între ei pentru a forma molecule sau substanțe. Acestea din urmă, atunci când sunt combinate între ele, formează amestecuri. Substanțele pure au compoziție și proprietăți constante. Acestea sunt structuri omogene. Dar ele pot fi separate în componente prin reacții chimice.

Oamenii de știință spun că substanțele pure în natură practic nu există. O cantitate mică de impurități se află în fiecare dintre ele. Acest lucru se datorează faptului că majoritatea substanțelor diferă ca activitate. Chiar și metalele scufundate în apă se dizolvă în ea la nivelul ionilor.

Compoziția substanțelor pure este întotdeauna constantă. Pur și simplu este imposibil să-l schimbi. Deci, dacă cantitatea de carbon sau oxigen dintr-o moleculă de dioxid de carbon crește, aceasta va fi o substanță complet diferită. Și în amestec, puteți crește sau reduce numărul de componente. Acest lucru îi va schimba compoziția, dar nu și faptul existenței.

Ce este un amestec

O combinație de mai multe substanțe se numește amestec. Ele pot fi de două tipuri. Dacă componentele individuale din amestec nu se pot distinge, se numește omogene sau omogen. Există un alt nume care este cel mai des folosit în viața de zi cu zi - o soluție. Componentele unui astfel de amestec nu pot fi separate prin metode fizice. De exemplu, de la saramură nu va fi posibilă extragerea mecanică a cristalelor care sunt dizolvate în el. În natură, nu există doar soluții lichide. Deci, aerul este un amestec gazos omogen, iar un aliaj de metale este un solid.

În amestecurile eterogene sau eterogene, particulele individuale sunt vizibile cu ochiul liber. Ele diferă unele de altele prin compoziție și proprietăți. Aceasta înseamnă că pot fi separate unul de celălalt pur mecanic. Cenușăreasa a făcut față perfect acestei sarcini, pe care mama vitregă rea a forțat-o să separe fasolea de mazăre.

Chimie: modalități de separare a amestecurilor

Un număr mare de amestecuri se găsesc în viața de zi cu zi și în natură. Cum să alegi modul corect de a le separa? Trebuie să se bazeze în mod necesar pe proprietățile fizice ale componentelor individuale. Dacă substanțele au puncte de fierbere diferite, atunci va fi eficientă evaporarea urmată de cristalizare, precum și distilare. Astfel de metode sunt folosite pentru a separa soluțiile omogene. Pentru a separa amestecurile eterogene, se utilizează diferența de alte proprietăți ale constituenților lor: densitate, umectabilitate, solubilitate, dimensiune, magnetism etc.

Metode fizice de separare a amestecurilor

Când componentele amestecului sunt separate, compoziția substanțelor în sine nu se modifică. Prin urmare, este imposibil să se numească metode de separare a amestecurilor proces chimic. Deci, prin depunerea, filtrarea și aplicarea unui magnet, este posibilă separarea mecanică a componentelor individuale. În laborator sunt utilizate diverse dispozitive: pâlnie de separare, hârtie de filtru, benzi magnetice. Acestea sunt metode de separare a amestecurilor eterogene.

Screening

Această metodă este poate cea mai simplă. Fiecare gospodină îl cunoaște. Se bazează pe diferența dintre dimensiunile componentelor solide ale amestecului. Cernerea este folosită în viața de zi cu zi pentru a separa făina de impurități, larve de insecte și diferiți contaminanți. În producția agricolă, boabele de cereale sunt astfel curățate de resturile străine. Muncitorii din construcții cern un amestec de nisip și pietriș.

aşezându-se

Această metodă de separare a amestecurilor este utilizată pentru componente cu densități diferite. Dacă nisipul intră în apă, soluția rezultată trebuie amestecată bine și lăsată pentru o vreme. Același lucru se poate face cu un amestec de apă și ulei sau ulei vegetal. Nisipul se va scufunda în fund. Dar uleiul, dimpotrivă, va fi adunat de sus. Această metodă este observată în viața de zi cu zi și în natură. De exemplu, funinginea se depune din fum și separă picăturile de rouă de ceață. Și dacă lăsați lapte de casă pentru noapte, atunci până dimineața puteți colecta smântâna.

Filtrare

Băutorii de ceai preparat folosesc această metodă zilnic. Vorbim despre filtrare - o metodă de separare a amestecurilor bazată pe solubilitatea diferită a componentelor. Imaginează-ți că pilitura de fier și sarea au intrat în apă. Particulele mari insolubile vor rămâne pe filtru. Și sarea dizolvată va trece prin ea. Principiul acestei metode stă la baza muncii aspiratoarelor, acțiunii măștilor respiratorii și a bandajelor de tifon.

Acțiune magnetică

Propuneți o metodă de separare a amestecurilor de pulberi de sulf și fier. Desigur, aceasta este acțiunea unui magnet. Sunt toate metalele capabile de asta? Deloc. După gradul de susceptibilitate, se disting trei grupe de substanțe. De exemplu, aurul, cuprul și zincul nu se vor atașa la un magnet. Ei aparțin grupului de diamagneți. Magneziul, platina și aluminiul diferă în percepția slabă. Dar dacă compoziția amestecului include feromagneți, atunci această metodă va fi cea mai eficientă. Acestea includ, de exemplu, fier, cobalt, nichel, terbiu, holmiu, tuliu.

Evaporare

Ce metodă de separare a amestecurilor este potrivită pentru o soluție apoasă omogenă? Aceasta este evaporarea. Dacă ai doar Apă sărată, dar ai nevoie de unul curat - nu ar trebui să te superi imediat. Trebuie să încălziți amestecul până la punctul de fierbere. Ca urmare, apa se va evapora. Și în partea de jos a vasului vor fi vizibile cristale ale substanței dizolvate. Pentru a colecta apa, aceasta trebuie condensată - transferată dintr-o stare gazoasă în una lichidă. Pentru a face acest lucru, vaporii sunt răciți, atingând suprafața cu o temperatură mai scăzută și curg în recipientul pregătit.

Cristalizare

În știință, acest termen este considerat într-un sens mai larg. Nu este doar o metodă de obținere a substanțelor pure. Prin natura lor, aisbergurile, mineralele, oasele și smalțul dinților sunt cristale.

Creșterea lor are loc în aceleași condiții. Cristalele se formează ca urmare a răcirii lichidelor sau a suprasaturarii aburului, iar în viitor temperatura nu ar trebui să se mai schimbe. Astfel, unele condiții limitative sunt mai întâi atinse. Ca urmare, apare un centru de cristalizare, în jurul căruia se adună atomi de lichid, topitură, gaz sau sticlă.

Distilare

Cu siguranță ați auzit de apă, care se numește distilată. Acest lichid purificat este necesar pentru fabricarea medicamentelor, cercetări de laborator și sisteme de răcire. Și îl primesc în dispozitive speciale. Se numesc distilatori.

Distilarea este o metodă de separare a amestecurilor de substanțe cu puncte de fierbere diferite. Tradus din latin termenul înseamnă „picurare”. Cu această metodă, de exemplu, alcoolul și apa pot fi separate dintr-o soluție. Prima substanță va începe să fiarbă la o temperatură de +78 o C. Vaporii de alcool se vor condensa ulterior. Apa va rămâne sub formă lichidă.

În mod similar, produsele prelucrării sale sunt obținute din petrol: benzină, kerosen, motorină. Acest proces nu este reactie chimica. Uleiul este separat în fracții separate, fiecare având propriul punct de fierbere. Acest lucru se întâmplă în mai multe etape. În primul rând, se efectuează separarea primară a uleiului. Se curăță de gazul asociat, impuritățile mecanice și vaporii de apă. În etapa următoare, produsul rezultat este plasat în coloane de distilare și încălzit. Aceasta este distilarea atmosferică a uleiului. La o temperatură mai mică de 62 de grade, gazul asociat rămas se volatilizează. Prin încălzirea amestecului la 180 de grade se obțin fracții de benzină, până la 240 - kerosen, până la 350 - motorină. Reziduul procesării termice a uleiului este păcură, care este folosită ca lubrifiant.

Cromatografia

Această metodă poartă numele omului de știință care a folosit-o pentru prima dată. Numele lui era Mihail Semenovici Tsvet. Inițial, metoda a fost folosită pentru a separa pigmenții vegetali. Literal, cromatografia se traduce din greacă ca „pictură cu culoare”. Înmuiați hârtia de filtru în amestecul de apă și cerneală. Primul va începe imediat să fie absorbit. Acest lucru se datorează diferitelor grade de proprietăți de adsorbție. Aceasta ia în considerare și difuzia și gradul de solubilitate.

Adsorbţie

Unele substanțe au capacitatea de a atrage molecule de alt fel. De exemplu, luăm cărbune activat pentru otrăvire pentru a scăpa de toxine. Acest proces necesită o interfață care se află între cele două faze.

Această metodă este utilizată în industria chimică pentru separarea benzenului din amestecurile gazoase, purificarea produselor lichide de rafinare a petrolului, purificarea acestora de impurități.

Deci, în articolul nostru, am examinat principalele metode de separare a amestecurilor. O persoană le folosește atât acasă, cât și la scară industrială. Alegerea metodei depinde de tipul de amestec. Un factor important este caracteristicile proprietăților fizice ale componentelor sale. Pentru a separa soluțiile în care părțile individuale nu se pot distinge vizual, se folosesc metode de evaporare, cristalizare, cromatografie și distilare. Dacă componentele individuale pot fi determinate, astfel de amestecuri sunt numite eterogene. Pentru separarea acestora se folosesc metode de decantare, filtrare și folosire a unui magnet.

BIBLIOTECA MARE LENINGRAD - REZUMAT - Metode de separare a amestecurilor

Metode de separare a amestecurilor

Rezumat după disciplină: Chimie

Pe tema: Metode de separare a amestecurilor

Riga - 2009

Introducere………………………………………………………………………………..pagina 3

Tipuri de amestecuri………………………………………………………………………………p.4

Metode de separare a amestecurilor……………………………………………………..pagina 6

Concluzie…………………………………………………………………….pagina 11

Lista de referinte…………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ………..p.12

Introducere

În natură, substanțele în forma lor pură sunt foarte rare. Majoritatea obiectelor din jurul nostru sunt alcătuite dintr-un amestec de substanțe. Într-un laborator de chimie, chimiștii lucrează cu substanțe pure. Dacă substanța conține impurități, atunci orice chimist poate separa substanța necesară experimentului de impurități. Pentru a studia proprietățile substanțelor, este necesară purificarea acestei substanțe, adică. împărțit în părți componente. Separarea unui amestec este un proces fizic. Metodele fizice de separare a substanțelor sunt utilizate pe scară largă în laboratoarele chimice, în producția de produse alimentare, în producția de metale și alte substanțe.

Tipuri de amestecuri

Nu există substanțe pure în natură. Când luăm în considerare bolovani, granit, suntem convinși că sunt formați din boabe, filoane diverse culori; laptele conține grăsimi, proteine, apă; petrolul și gazele naturale conțin substanțe organice numite hidrocarburi; aerul conține diverse gaze; apa naturală nu este o substanță pură din punct de vedere chimic. Un amestec este un amestec de două sau mai multe substanțe diferite.

Amestecurile pot fi împărțite în două grupuri mari (ri

Dacă componentele amestecului sunt vizibile cu ochiul liber, atunci se numesc astfel de amestecuri eterogen. De exemplu, un amestec de pilitură de lemn și fier, un amestec de apă și ulei vegetal, un amestec de nisip de râu și apă etc.

Dacă componentele amestecului nu pot fi distinse cu ochiul liber, atunci se numesc astfel de amestecuri omogen. Amestecuri precum laptele, uleiul, o soluție de zahăr în apă etc. sunt clasificate ca amestecuri omogene.

Există solide, lichide, substante gazoase. Substanțele pot fi amestecate în orice stare de agregare. Starea de agregare a unui amestec determină o substanță care este cantitativ superioară restului.

Amestecuri eterogene se formează din substanțe cu diferite stări agregate, atunci când substanțele nu se dizolvă reciproc și se amestecă slab (Tabelul 1)

Tipuri de amestecuri eterogene
înainte de amestecare	Exemple
tare/solid	Minerale; fier/sulf
solid/lichid	Mortar; ape uzate
solid/gazos	Fum; aer prăfuit
lichid/solid	Perla; minerale; gheata
lichid / lichid	Lapte; ulei vegetal/apă
lichid/gazos	Ceaţă; nori
gazos/solid	Styrofoam
gazos/lichid	Spumă

Amestecuri omogene se formează atunci când substanțele se dizolvă bine unele în altele și se amestecă bine (Tabelul 2).

Tipuri de amestecuri omogene
Starea de agregare părțile constitutive înainte de amestecare	Exemple
tare/solid	Aliaj de aur și argint
solid/lichid	zahăr/apă
solid/gazos	Vapori de iod în aer
lichid/solid	gelatină umflată
lichid / lichid	alcool/apă
lichid/gazos	Apă/aer
gazos/solid	Hidrogen în paladiu
gazos/lichid

Când se formează amestecuri, transformările chimice nu au loc de obicei, iar substanțele din amestec își păstrează proprietățile. Diferențele de proprietăți ale substanțelor sunt folosite pentru a separa amestecurile.

Metode de separare a amestecurilor

Amestecuri, atât neomogene, cât și omogene, pot fi împărțite în părți constitutive, adică. pentru substantele pure. Substanțele pure sunt substanțe care nu pot fi separate în două sau mai multe alte substanțe folosind metode fizice și nu își modifică proprietățile fizice. Există diverse metode de separare a amestecurilor; anumite metode de separare a amestecurilor sunt utilizate în funcție de compoziția amestecului.

1. Screening;
2. Filtrare;
3. așezarea;
4. Decantare
5. centrifugare;
6. Evaporare;
7. Evaporare;
8. Recristalizare;
9. Distilare (distilare);
10. Congelare;
11. Acțiunea magnetului;
12. Cromatografia;
13. Extracţie;
14. Adsorbţie.

Să facem cunoștință cu câteva dintre ele. Aici trebuie remarcat faptul că este mai ușor de separat amestecurile eterogene decât cele omogene.Mai jos dăm exemple de separare a substanțelor din amestecurile omogene și eterogene.

Screening.

Să ne imaginăm că zahărul granulat a intrat în făină. Poate cel mai simplu mod de a se separa este screening. Cu ajutorul unei site, puteți separa cu ușurință particulele mici de făină de cristalele de zahăr relativ mari. LA agricultură cernuirea este folosită pentru a separa semințele plantelor de resturile străine. În construcții, pietrișul este separat de nisip în acest fel.

Filtrare

Componenta solidă a suspensiei este separată de lichid filtrare, folosind filtre de hârtie sau țesături, vată, un strat subțire de nisip fin. Să ne imaginăm că ni se dă un amestec de sare de masă, nisip și argilă. Este necesar să se separe sarea de masă din amestec. Pentru a face acest lucru, puneți amestecul într-un pahar cu apă și agitați. Sarea de masă se dizolvă și nisipul se depune. Argila nu se dizolvă și nu se depune pe fundul paharului, astfel încât apa rămâne tulbure. Pentru a îndepărta particulele de argilă insolubile din soluție, amestecul este filtrat. Pentru a face acest lucru, trebuie să asamblați un dispozitiv mic de filtru dintr-o pâlnie de sticlă, hârtie de filtru și un trepied. Soluția de sare este filtrată. Pentru a face acest lucru, soluția filtrată este turnată cu grijă într-o pâlnie cu un filtru bine introdus. Particulele de nisip și argilă rămân pe filtru, iar o soluție de sare limpede trece prin filtru. Recristalizarea este utilizată pentru a izola sare dizolvată în apă.

recristalizare, evaporare

Recristalizare se numește o metodă de purificare, în care substanța este mai întâi dizolvată în apă, apoi soluția substanței în apă este evaporată. Ca urmare, apa se evaporă, iar substanța este eliberată sub formă de cristale.
Să dăm un exemplu: Este necesară izolarea sării de masă dintr-o soluție.
Mai sus, am luat în considerare un exemplu când a fost necesară izolarea sării de masă dintr-un amestec eterogen. Acum să separăm sarea de masă dintr-un amestec omogen. Soluția obținută prin filtrare se numește filtrat. Filtratul trebuie turnat într-o cană de porțelan. Puneți paharul cu soluția pe inelul trepiedului și încălziți soluția peste flacăra lămpii cu spirt. Apa va începe să se evapore și volumul soluției va scădea. Un astfel de proces se numește evaporare. Pe măsură ce apa se evaporă, soluția devine mai concentrată. Când soluția ajunge într-o stare de saturație cu sare de masă, pe pereții cupei vor apărea cristale. În acest moment, opriți încălzirea și răciți soluția. Sarea de masă răcită va ieși în evidență sub formă de cristale. Dacă este necesar, cristalele de sare pot fi separate din soluție prin filtrare. Soluția nu trebuie evaporată până când apa sa evaporat complet, deoarece și alte impurități solubile pot precipita sub formă de cristale și pot contamina sarea de masă.

Așezare, decantare

Folosit pentru a izola substanțele insolubile din lichide. sustinerea. Dacă particulele solide sunt suficient de mari, ele se așează rapid pe fund, iar lichidul devine transparent. Poate fi scurs cu atenție din sediment, iar această operațiune simplă are și propriul nume - decantare. Cu cât solidele din lichid sunt mai mici, cu atât amestecul se va depune mai mult. Este posibil să se separe unul de celălalt și două lichide care nu se amestecă între ele.

centrifugare

Dacă particulele unui amestec neomogen sunt foarte mici, acesta nu poate fi separat nici prin decantare, nici prin filtrare. Exemple de astfel de amestecuri sunt laptele și apa dizolvată pastă de dinţi. Astfel de amestecuri sunt împărțite centrifugare. Amestecuri care conțin un astfel de lichid sunt introduse în eprubete și rotite cu viteză mare în aparate speciale - centrifuge. Ca rezultat al centrifugării, particulele mai grele sunt „presate” pe fundul vasului, iar plămânii sunt deasupra. Laptele este cele mai mici particule de grăsime distribuite într-o soluție apoasă de alte substanțe - zaharuri, proteine. Pentru a separa un astfel de amestec, se folosește o centrifugă specială numită separator. La separarea laptelui, grăsimile sunt la suprafață, sunt ușor de separat. Ceea ce rămâne este apă cu substanțe dizolvate în ea - acesta este lapte degresat.

Adsorbţie

În tehnologie, problema apare adesea a gazelor de curățare, cum ar fi aerul, de la componente nedorite sau dăunătoare. Multe substanțe au o proprietate interesantă - se pot "agăța" de suprafața substanțelor poroase, cum ar fi fierul de un magnet. Adsorbţie numită capacitatea unor solide de a absorbi substanțe gazoase sau dizolvate de pe suprafața lor. Substanțele capabile de adsorbție se numesc adsorbanți. Adsorbanții sunt substanțe solide în care există multe canale interne, goluri, pori, adică. au o suprafață totală absorbantă foarte mare. Adsorbanții sunt cărbune activ, silicagel (în cutia cu pantofi noi puteți găsi o pungă mică de mazăre albă - acesta este silicagel), hârtie de filtru. Diferite substanțe „se atașează” la suprafața adsorbanților în mod diferit: unele sunt ținute ferm pe suprafață, altele sunt mai slabe. Cărbunele activ este capabil să absoarbă nu numai gazele, ci și substanțele dizolvate în lichide. În caz de otrăvire, se ia astfel încât substanțele toxice să fie adsorbite pe acesta.

Distilare (distilare)

Cele două fluide care se formează amestec omogen, de exemplu, etanol cu apă, separată prin distilare sau distilare. Această metodă se bazează pe faptul că lichidul este încălzit până la punctul de fierbere și vaporii acestuia sunt îndepărtați printr-un tub de evacuare a gazului într-un alt vas. Răcirea, vaporii se condensează, iar impuritățile rămân în balonul de distilare. Aparatul de distilare este prezentat în Fig. 2

Lichidul este plasat într-un balon Wurtz (1), gâtul balonului Wurtz este închis etanș cu un dop cu un termometru (2) introdus în el, în timp ce rezervorul de mercur ar trebui să fie la nivelul orificiului tubului de evacuare. Capătul tubului de evacuare este introdus printr-un dop bine fixat în frigiderul Liebig (3), la celălalt capăt al căruia este fixat allonge (4). Capătul îngust al allonge este coborât în ​​receptor (5). Capătul inferior al mantalei frigiderului este conectat cu un furtun de cauciuc la un robinet de apă, iar din capătul superior se realizează o scurgere în chiuvetă. Mantaua frigiderului trebuie să fie întotdeauna umplută cu apă. Balonul Wurtz și condensatorul sunt fixate în rafturi separate. Lichidul se toarnă în balon printr-o pâlnie cu tub lung, umplând balonul de distilare la 2/3 din volumul său. Pentru o fierbere uniformă, pe fundul balonului se pun mai multe puncte de fierbere - capilare de sticlă sigilate la un capăt. După închiderea balonului, apă este furnizată la frigider și lichidul din balon este încălzit. Încălzirea poate fi efectuată pe un arzător cu gaz, aragaz electric, apă, nisip sau baie de ulei - în funcție de punctul de fierbere al lichidului. În niciun caz nu trebuie încălzite lichide inflamabile și combustibile (alcool, eter, acetonă etc.) la foc deschis pentru a evita accidentele: trebuie folosită doar o baie de apă sau altă baie. Lichidul nu trebuie evaporat complet: 10-15% din volumul luat inițial trebuie să rămână în balon. O nouă porție de lichid poate fi turnată numai când balonul s-a răcit ușor.

Congelare

Substanțele cu puncte de topire diferite sunt separate prin metodă congelare, răcirea soluției. Prin îngheț, puteți obține foarte apă curată acasa. Pentru a face acest lucru, turnați apă de la robinet într-un borcan sau cană și puneți-o în congelatorul frigiderului (sau scoateți-o la rece iarna). De îndată ce aproximativ jumătate din apă se transformă în gheață, partea neînghețată a acesteia, unde se acumulează impuritățile, trebuie să fie turnată și gheața lăsată să se topească.

În industrie și în condiții de laborator se folosesc metode de separare a amestecurilor, bazate pe alte proprietăți diferite ale părților constitutive ale amestecului. De exemplu, pilitura de fier poate fi izolată dintr-un amestec magnet. Capacitatea substanțelor de a se dizolva în diverși solvenți este utilizată în extracţie- o metodă de separare a amestecurilor solide sau lichide prin tratarea lor cu diverși solvenți. De exemplu, iod soluție apoasă poate fi izolat de orice solvent organic în care iodul se dizolvă mai bine.

Concluzie

În practica de laborator și în viața de zi cu zi, este foarte adesea necesară izolarea componentelor individuale dintr-un amestec de substanțe. Rețineți că amestecurile includ două sau mai multe substanțe, împărțite în două grupe mari: omogene și eterogene. Există diferite moduri de separare a amestecurilor, cum ar fi filtrarea, evaporarea, distilarea (distilarea) și altele. Metodele de separare a amestecurilor depind în principal de tipul și compoziția amestecului.

Lista literaturii folosite

1. S.Ozols, E.Lepiņš chimie pentru școala elementară., 1996. P. 289

2. Informații de pe Internet

eterogen (eterogen)	omogen (omogen)
Sunt eterogene astfel de amestecuri în care este posibil să se identifice interfața dintre componentele originale fie cu ochiul liber, fie sub lupă sau microscop:	Substanțele din astfel de amestecuri sunt amestecate între ele cât mai mult posibil, s-ar putea spune, pe nivel molecular. În astfel de amestecuri, este imposibil să se detecteze interfața dintre componentele inițiale chiar și la microscop:
Exemple
Suspensie (solid + lichid) Emulsie (lichid + lichid) Fum (solid + gaz) Amestec de pulberi de solide (solid+solid)	Soluții adevărate (de exemplu, o soluție de clorură de sodiu în apă, o soluție de alcool în apă) Soluții solide (aliaje metalice, hidrați de cristal ai sărurilor) Soluții gazoase (un amestec de gaze care nu reacționează între ele)

Metode de separare a amestecurilor

Amestecuri eterogene de tipuri gaz-lichid, lichid-solid, gaz-solid sunt instabile în timp sub acțiunea gravitației. În astfel de amestecuri, componentele cu o densitate mai mică se ridică treptat (plutesc), iar cu o densitate mai mare se scufundă (se așează). Acest proces de separare spontană a amestecurilor în timp se numește sustinerea. Deci, de exemplu, un amestec de nisip fin și apă se împarte destul de repede în mod spontan în două părți:

Pentru a accelera procesul de decantare a unei substanțe cu o densitate mai mare dintr-un lichid în laborator, mai des recurg la o versiune mai avansată a metodei de decantare - centrifugare. Rolul gravitației în centrifuge este jucat de forța centrifugă, care apare întotdeauna în timpul rotației. Deoarece forța centrifugă depinde direct de viteza de rotație, ea poate fi făcută de multe ori mai mare decât forța gravitațională, pur și simplu prin creșterea numărului de rotații ale centrifugei pe unitatea de timp. Se realizează astfel o separare mult mai rapidă a amestecului în comparație cu decantarea.

După decantare sau centrifugare, supernatantul poate fi separat de peletă prin metodă decantare- Scurgerea atentă a lichidului din sediment.

Este posibil să se separe un amestec de două lichide insolubile unul în celălalt (după decantare) folosind o pâlnie de separare, al cărei principiu este clar din următoarea ilustrație:

Pentru a separa amestecuri de substanțe în diferite stări de agregare, pe lângă sedimentare și centrifugare, filtrarea este, de asemenea, utilizată pe scară largă. Metoda constă în faptul că filtrul are un debit diferit în raport cu componentele amestecului. Cel mai adesea acest lucru se datorează dimensiunilor diferitelor particule, dar se poate datora și faptului că componentele individuale ale amestecului interacționează mai puternic cu suprafața filtrului ( adsorbit lor).

Deci, de exemplu, o suspensie dintr-o pulbere solidă insolubilă cu apă poate fi separată folosind un filtru de hârtie poroasă. Solidul rămâne pe filtru, în timp ce apa trece prin el și este colectată într-un recipient sub el:

În unele cazuri, amestecurile eterogene pot fi separate datorită proprietăților magnetice diferite ale componentelor. Deci, de exemplu, un amestec de pulberi de sulf și fier metalic poate fi separat cu ajutorul unui magnet. Particulele de fier, spre deosebire de particulele de sulf, sunt atrase și ținute de un magnet:

Separarea componentelor amestecului folosind camp magnetic numit separare magnetică.

Dacă amestecul este o soluție dintr-un solid refractar într-un lichid, această substanță poate fi izolată din lichid prin evaporarea soluției:

Pentru a separa amestecurile omogene lichide, o metodă numită distilare, sau distilare. Aceasta metoda are un principiu de funcționare similar cu evaporarea, dar vă permite să separați nu numai componentele volatile de cele nevolatile, ci și substanțele cu puncte de fierbere relativ similare. Una dintre cele mai simple opțiuni pentru aparatul de distilare este prezentată în figura de mai jos:

Semnificația procesului de distilare este că atunci când un amestec de lichide fierbe, vaporii componentului cu fierbere mai ușoară sunt primii care se evaporă. Vaporii acestei substanțe, după ce trec prin frigider, se condensează și se scurg în recipient. Metoda de distilare este utilizată pe scară largă în industria petrolului în prelucrarea primară a petrolului pentru a separa uleiul în fracțiuni (benzină, kerosen, motorină etc.).

Apa purificată din impurități (în primul rând săruri) se obține și prin distilare. Apa care a fost purificată prin distilare se numește apa distilata.