- Glavne metode odvajanja heterogenih smjesa
- - Magnetsko odvajanje
- - Sublimacija
- - Dekantacija
- Tečna-kruta smjesa
- Tečno-tekuća smjesa
- - Filtracija
- - Centrifugiranje
- Reference
Na metode odvajanja heterogenih smjese su one koje traže odvojiti svaki od njegovih dijelova ili faze, bez potrebe za bilo koju kemijsku reakciju. Obično se sastoje od mehaničkih tehnika kojima se koristi razlika u fizičkim svojstvima takvih komponenata.
Mješavina voća, sira, maslina i komada pršuta pokazuje različita fizička svojstva; međutim, zalogajnica se oslanja na okuse i boje ovih sastojaka kada ih razdvaja pomoću čačkalice. Ostale smjese će nužno i logično zahtijevati selektivnije kriterije i načela prilikom razdvajanja.
Heterogena smjesa koja se sastoji od više komponenata može se razdvojiti u nekoliko koraka ili postupaka. Izvor: Gabriel Bolívar.
Pretpostavimo heterogenu smjesu gore. Na prvi se pogled vidi da, iako je u istoj fazi (geometrijska i čvrsta), ima komponente raznih boja i oblika. Prvo sito, narančaste boje, omogućuje zvijezdi da prođe kroz nju, zadržavajući ostale figure. Slično se događa i s drugim sitom i tirkiznim osmerokutom.
Sita se odvajaju na temelju oblika i veličina figura. Druge se tehnike, međutim, mogu temeljiti na gustoći, isparljivosti, molekularnoj masi, osim na drugim fizičkim svojstvima komponenata kako bi ih se moglo razdvojiti.
Glavne metode odvajanja heterogenih smjesa
- Magnetsko odvajanje
Na primjeru geometrijske smjese primijenjeno je sito za koje se također može koristiti cjedilo (poput kuhinja), sito ili sito. Ako su sve brojke premale da bi ih sito zadržalo, treba upotrijebiti drugu tehniku razdvajanja.
Pod pretpostavkom da narančasta zvijezda ima svojstvo feromagnetskog, onda se može ukloniti pomoću magneta.
Ovo magnetsko razdvajanje naučilo se u školama miješanjem pijeska, sumpora ili piljevine sa željeznom strugotinom. Smjesa je vizualno heterogena: tamno sivkasta boja čipsa je u kontrastu s okolinom. Kako se magnet približava, međutim, željezna strugotina kretat će se prema njemu sve dok ne migriraju iz pijeska.
Na taj se način dvije komponente početne smjese razdvajaju. Ova je tehnika korisna samo ako je jedna od komponenti feromagnetska na temperaturi na kojoj se odvija razdvajanje.
- Sublimacija
Ako u geometrijskoj smjesi postoji prilično mirisna figura ili s znatno visokim tlakom pare, to se može sublimirati primjenom vakuuma i grijanja. Na taj će se način, na primjer, sublimirati "čvrsti i isparljivi" tirkizni osmerokut; to jest, preći će od krute do isparene.
Najčešći i reprezentativni primjeri su heterogene smjese s jodom. Kad se polako zagrijavaju, neki od crno ljubičastih kristala sublimiraju se u ljubičaste pare. I magnetsko odvajanje i sublimacija najmanje su uobičajeno korištene metode. Na sljedećoj slici možete vidjeti postupak sublimacije (suhi led):
- Dekantacija
Taloženje se može koristiti za dvije vrste heterogenih smjesa. Izvor: Gabriel Bolívar.
Ako su u primjeru geometrijske smjese neke figure ostale fiksirane na spremniku, tada bi se odvojili oni koji se uspije pomaknuti. To je ono što je poznato kao dekantacija. Na gornjoj slici prikazane su dvije vodene smjese: tekućina-kruta tvar (A) i druga tekućina-tekućina (B).
Tečna-kruta smjesa
U spremniku A na dnu imamo čvrstu tvar, snažno nalijepljenu na površinu čaše (u slučaju čaše). Ako je njezino prianjanje takvo, tada se tekućina bez problema može sipati ili dekantirati u drugu posudu. Isto se može učiniti u slučaju kada je spomenuta kruta tvar vrlo gusta i pažljivo se dekantiranje provodi na isti način.
Tečno-tekuća smjesa
Međutim, u posudi od B kreće se crna tekućina, ne miješljiva i gušća od vode, ako se smjesa nagne; stoga, ako je pokušamo dekantirati kao i prije, crna tekućina također će iscuriti zajedno s vodom. Zatim se koristi odjeljak lijevka za rješavanje ovog problema.
Ovaj lijevak ima oblik kruške, izduženi vrh ili stražnji dio, a u njega se ulije smjesa B. Kroz usku mlaznicu ispod, crna tekućina se dekantira manipulirajući stopico, tako da polako kaplje. Zatim se kroz gornja usta odvaja voda tako da ne bude kontaminirana ostacima crne tekućine.
- Filtracija
Ako se smjesa tekućina-kruta tvar ne može dekantirati, kao što se događa u većini vremena i u dnevnim laboratorijskim zadacima, tada se koristi filtracija: najčešća metoda za odvajanje heterogenih smjesa. Ovo je mokra verzija sita.
Vraćajući se smjesi A iz prethodnog odjeljka, pretpostavimo da crna kruta tvar ne pokazuje veliki afinitet prema staklu, pa se ne prilijepi i ostaje suspendirana s česticama različitih veličina. Bez obzira koliko se trudili dekantirati, neki od ove dosadne krute tvari uvijek će ući u posudu za prijem.
Dakle, filtracija se vrši umjesto dekantiranja. Sito se zamijeni za filtrirni papir s porama različitih promjera. Voda će proći kroz ovaj papir, a istovremeno zadržavajući crnu krutinu.
Ako kasnije namjeravate raditi s krutinom ili je analizirati, tada će se filtracija izvesti Buchnerovim lijevkom i kitasatom, pomoću kojeg će se unutar spremnika za prijem primijeniti vakuum. Na taj se način poboljšavaju performanse filtracije tijekom sušenja (ne kalciniranja) čvrste tvari na papiru. Sljedeća slika prikazuje postupak filtracije:
- Centrifugiranje
Centrifuga. Izvor: Matt Janicki putem Flickr-a
Postoje smjese koje su homogene golim okom, ali su zapravo heterogene. Čvrste čestice su toliko male da ih gravitacija ne povlači na dno, a ni filtrirni papir ih ne može zadržati.
U tim se slučajevima koristi centrifugiranje, koje zahvaljujući ubrzanju čestice doživljavaju silu koja ih gura prema dnu; baš kao da se gravitacija povećala nekoliko puta. Rezultat je to da se dobije dvofazna smjesa (slična B), iz koje se supernatant (gornji dio) može uzeti ili pipetirati.
Centrifugacija radi stalno kad želite odvojiti plazmu od uzoraka krvi ili sadržaja masti u mlijeku.
Reference
- Whitten, Davis, Peck i Stanley. (2008). Kemija (8. izd.). CENGAGE Učenje.
- Dobra znanost. (2019). Odvajanje smjesa. Oporavilo od: goodscience.com.au
- Online laboratorij (2012). Odvajanje smjesa pomoću različitih tehnika. Oporavak od: amrita.olabs.edu.in
- Wikipedia. (2019). Postupak razdvajanja. Oporavilo sa: en.wikipedia.org
- Parnia Mohammadi i Roberto Dimaliwat. (2013). Odvajanje mješavina. Oporavilo sa: teachengineering.org
- Susana Morales Bernal. (SF). JEDINICA 3: Čiste tvari i smjese. Oporavilo sa: classhistoria.com
- Obrazovne usluge Australija. (2013). Godina 7, jedinica 1: Miješanje i odvajanje. Oporavak od: scienceweb.asta.edu.au