Jeder Stoff enthält Verunreinigungen. Ein Stoff gilt als rein, wenn er nahezu keine Verunreinigungen enthält.

Stoffgemische können homogen oder heterogen sein. In einer homogenen Mischung können die Komponenten nicht durch Beobachtung nachgewiesen werden, in einer heterogenen Mischung ist dies jedoch möglich.

Einige physikalische Eigenschaften einer homogenen Mischung unterscheiden sich von den Eigenschaften der Komponenten.

In einer heterogenen Mischung bleiben die Eigenschaften der Komponenten erhalten.

Heterogene Stoffgemische werden durch Absetzen, Filtern und teilweise durch Einwirkung eines Magneten getrennt, homogene Gemische durch Verdampfen und Destillation (Destillation).

Reinstoffe und Gemische

Wir leben unter Chemikalien. Wir atmen Luft ein, eine Mischung aus Gasen (Stickstoff, Sauerstoff und andere), und atmen Kohlendioxid aus. Wir waschen uns mit Wasser – das ist eine weitere Substanz, die auf der Erde am häufigsten vorkommt. Wir trinken Milch – eine Mischung aus Wasser mit winzigen Tröpfchen Milchfett, und nicht nur: Es gibt auch das Milcheiweiß Kasein, Mineralsalze, Vitamine und sogar Zucker, aber nicht den, mit dem man Tee trinkt, sondern ein spezielles Milcheiweiß - Laktose. Wir essen Äpfel, die aus einer ganzen Reihe von Chemikalien bestehen – hier gibt es Zucker, Apfelsäure und Vitamine... Wenn zerkaute Apfelstücke in den Magen gelangen, beginnen sie zu wirken Verdauungssäfte Menschen, die helfen, all das Leckere aufzunehmen und nützliches Material nicht nur Äpfel, sondern jedes andere Lebensmittel. Wir leben nicht nur inmitten von Chemikalien, wir sind auch selbst aus ihnen gemacht. Jeder Mensch – seine Haut, Muskeln, Blut, Zähne, Knochen, Haare – besteht aus Chemikalien, wie ein Haus aus Ziegeln. Stickstoff, Sauerstoff, Zucker und Vitamine sind Stoffe natürlichen Ursprungs. Auch Glas, Gummi, Stahl sind Stoffe bzw. Materialien (Stoffgemische). Sowohl Glas als auch Gummi sind künstlichen Ursprungs; sie kamen in der Natur nicht vor. Absolut reine Substanzen kommen in der Natur nicht oder nur sehr selten vor.

Jeder Stoff enthält immer eine bestimmte Menge an Verunreinigungen. Ein Stoff, der nahezu keine Verunreinigungen enthält, wird als rein bezeichnet. Sie arbeiten mit solchen Substanzen in einem wissenschaftlichen Labor oder einem schulischen Chemielabor. Beachten Sie, dass es keine absolut reinen Substanzen gibt.

Ein einzelner reiner Stoff verfügt über bestimmte charakteristische Eigenschaften (konstante physikalische Eigenschaften). Nur reines destilliertes Wasser hat einen Schmelzpunkt von 0 °C, einen Siedepunkt von 100 °C und ist geschmacksneutral. Meerwasser gefriert bei niedrigeren Temperaturen und kocht bei höheren Temperaturen. hohe Temperatur, sein Geschmack ist bitter und salzig. Schwarzmeerwasser gefriert bei einer niedrigeren Temperatur und siedet bei einer höheren Temperatur als Wasser Ostsee. Warum? Tatsache ist, dass Meerwasser weitere Stoffe enthält, zum Beispiel gelöste Salze, also es ist eine Mischung verschiedene Substanzen, dessen Zusammensetzung in weiten Grenzen variiert, die Eigenschaften der Mischung jedoch nicht konstant sind. Die Definition des Begriffs „Mischung“ erfolgte im 17. Jahrhundert. Der englische Wissenschaftler Robert Boyle: „Die Mischung – Vollständiges System, bestehend aus heterogenen Komponenten.“

Zu den Mischungen gehören fast alle Naturstoffe, Lebensmittel (außer Salz, Zucker und einige andere), viele Arzneimittel und Kosmetika sowie Waren Haushaltschemikalien, Baustoffe.

Vergleichende Eigenschaften der Mischung und der reinen Substanz

Jeder in einem Gemisch enthaltene Stoff wird als Komponente bezeichnet.

Klassifizierung von Gemischen

Es gibt homogene und heterogene Mischungen.

Homogene Mischungen (homogen)

Geben Sie eine kleine Portion Zucker in ein Glas Wasser und rühren Sie, bis sich der gesamte Zucker aufgelöst hat. Die Flüssigkeit wird haben süßer Geschmack. Somit verschwand der Zucker nicht, sondern verblieb in der Mischung. Aber wir werden seine Kristalle nicht sehen, selbst wenn wir einen Flüssigkeitstropfen durch ein leistungsstarkes Mikroskop untersuchen. Die vorbereitete Mischung aus Zucker und Wasser ist homogen, die kleinsten Partikel dieser Stoffe werden gleichmäßig vermischt.

Gemische, in denen Bestandteile durch Beobachtung nicht nachweisbar sind, werden als homogen bezeichnet.

Auch bei den meisten Metalllegierungen handelt es sich um homogene Gemische. Zum Beispiel in einer Legierung aus Gold und Kupfer (wird zur Herstellung verwendet). Schmuck) Es gibt keine roten Kupferpartikel und gelben Goldpartikel.

Viele Gegenstände für unterschiedliche Zwecke werden aus Materialien hergestellt, die homogene Stoffgemische darstellen.

Zu den homogenen Gemischen zählen alle Gasgemische, auch Luft. Es gibt viele homogene Flüssigkeitsmischungen.

Homogene Gemische werden auch Lösungen genannt, auch wenn sie fest oder gasförmig sind.

Lassen Sie uns Lösungsbeispiele nennen (Luft in einem Kolben, Kochsalz + Wasser, Kleingeld: Aluminium + Kupfer oder Nickel + Kupfer).

Heterogene Mischungen (heterogen)

Sie wissen, dass sich Kreide nicht in Wasser auflöst. Wenn das Pulver in ein Glas Wasser gegossen wird, sind in der resultierenden Mischung immer Kreidepartikel zu finden, die mit bloßem Auge oder durch ein Mikroskop sichtbar sind.

Gemische, in denen Bestandteile durch Beobachtung nachweisbar sind, werden als heterogen bezeichnet.

Heterogene Gemische umfassen die meisten Mineralien, Böden, Baumaterialien, lebendes Gewebe, schlammiges Wasser, Milch und andere Lebensmittel, einige Medikamente und Kosmetika.

In einer heterogenen Mischung bleiben die physikalischen Eigenschaften der Komponenten erhalten. Somit verlieren mit Kupfer oder Aluminium vermischte Eisenspäne nicht ihre Fähigkeit, von einem Magneten angezogen zu werden.

Einige Arten heterogener Gemische haben spezielle Namen: Schaum (z. B. Polystyrolschaum, Seifenlauge), Suspension (eine Mischung aus Wasser mit eine kleine Menge Mehl), Emulsion (Milch, gut geschütteltes Pflanzenöl und Wasser), Aerosol (Rauch, Nebel).

Methoden zur Trennung von Gemischen

In der Natur kommen Stoffe in Form von Gemischen vor. Für Laborforschung, industrielle Produktion Für die Bedürfnisse der Pharmakologie und Medizin werden reine Substanzen benötigt.

Es gibt viele Methoden zur Trennung von Gemischen. Sie werden unter Berücksichtigung der Art der Mischung, des Aggregatzustands und der Unterschiede ausgewählt physikalische Eigenschaften Ah Komponenten.

Methoden zur Trennung von Gemischen

Diese Methoden basieren auf Unterschieden in den physikalischen Eigenschaften der Komponenten der Mischung.

Betrachten wir Möglichkeiten zur Trennung heterogener und homogener Gemische.

Mischungsbeispiel	Trennmethode
Suspension – eine Mischung aus Flusssand und Wasser	Interessenvertretung Die Trennung durch Sedimentation basiert auf unterschiedlichen Stoffdichten. Schwererer Sand setzt sich am Boden ab. Sie können die Emulsion auch trennen: Trennen Sie das Öl oder Pflanzenöl vom Wasser. Im Labor kann dies mithilfe eines Scheidetrichters erfolgen. Erdöl oder Pflanzenöl bildet die oberste, leichtere Schicht. Durch das Absetzen fällt Tau aus dem Nebel, Ruß setzt sich aus dem Rauch ab und Sahne setzt sich in der Milch ab.
Eine Mischung aus Sand und Speisesalz in Wasser	Filtration Die Trennung heterogener Gemische durch Filtration basiert auf unterschiedlichen Löslichkeiten von Stoffen in Wasser und unterschiedlichen Partikelgrößen. Nur Partikel vergleichbarer Stoffe passieren die Poren des Filters, während größere Partikel auf dem Filter zurückgehalten werden. Auf diese Weise können Sie ein heterogenes Gemisch aus Speisesalz und Flusssand trennen. Als Filter können verschiedene poröse Stoffe verwendet werden: Watte, Kohle, gebrannter Ton, Pressglas und andere. Die Filtermethode ist die Grundlage der Arbeit Haushaltsgeräte, wie z. B. Staubsauger. Es wird von Chirurgen verwendet - Mullbinden; Bohrer und Aufzugsarbeiter - Atemschutzmasken. Ostap Bender – der Held des Werks von Ilf und Petrov – nutzte ein Teesieb zum Filtern von Teeblättern und schaffte es, einen der Stühle von Ellochka, der Ogerin („Zwölf Stühle“), zu erbeuten.
Mischung aus Eisen- und Schwefelpulver	Aktion durch Magnet oder Wasser Eisenpulver wurde von einem Magneten angezogen, Schwefelpulver jedoch nicht. Nicht benetzbares Schwefelpulver schwamm an der Wasseroberfläche und schweres benetzbares Eisenpulver setzte sich am Boden ab.
Eine Salzlösung in Wasser ist eine homogene Mischung	Verdampfung oder Kristallisation Das Wasser verdunstet und es bleiben Salzkristalle in der Porzellantasse zurück. Wenn Wasser aus den Seen Elton und Baskunchak verdunstet, wird Speisesalz gewonnen. Diese Trennmethode basiert auf dem Unterschied in den Siedepunkten des Lösungsmittels und des gelösten Stoffes. Zersetzt sich ein Stoff, zum Beispiel Zucker, beim Erhitzen, dann verdampft das Wasser nicht vollständig – die Lösung verdampft und aus der gesättigten Lösung fallen dann Zuckerkristalle aus. Manchmal ist es notwendig, Verunreinigungen aus Lösungsmitteln mit niedrigerem Siedepunkt, wie zum Beispiel Salz aus Wasser, zu entfernen. In diesem Fall müssen die Dämpfe des Stoffes gesammelt und beim Abkühlen kondensiert werden. Diese Methode zur Trennung einer homogenen Mischung wird Destillation oder Destillation genannt. In speziellen Geräten – Destillierapparaten – wird destilliertes Wasser gewonnen, das für den Bedarf der Pharmakologie, Labore und Autokühlsysteme verwendet wird. Sie können einen solchen Brenner zu Hause bauen. Wenn Sie eine Mischung aus Alkohol und Wasser trennen, wird zuerst der Alkohol mit einem Siedepunkt von 78 °C abdestilliert (in einem Vorlageröhrchen gesammelt), und das Wasser verbleibt im Reagenzglas. Durch Destillation werden aus Erdöl Benzin, Kerosin und Gasöl hergestellt.

Eine spezielle Methode zur Trennung von Komponenten aufgrund ihrer unterschiedlichen Absorption durch einen bestimmten Stoff ist die Chromatographie.

Wenn Sie einen Streifen Filterpapier über einen Behälter mit roter Tinte hängen und nur das Ende des Streifens darin eintauchen. Die Lösung wird vom Papier aufgesaugt und steigt daran entlang. Aber die Farbanstiegsgrenze bleibt hinter der Wasseranstiegsgrenze zurück. Dadurch werden zwei Stoffe getrennt: Wasser und der Farbstoff in der Tinte.

Mittels Chromatographie gelang es dem russischen Botaniker M. S. Tsvet als erster, Chlorophyll aus den grünen Pflanzenteilen zu isolieren. In der Industrie und im Labor werden für die Chromatographie anstelle von Filterpapier Stärke, Kohle, Kalkstein und Aluminiumoxid verwendet. Sind Stoffe immer erforderlich? im gleichen Maße Reinigung?

Für unterschiedliche Zwecke werden Substanzen mit unterschiedlichem Reinigungsgrad benötigt. Das Kochwasser sollte ausreichend stehen gelassen werden, um Verunreinigungen und das zur Desinfektion verwendete Chlor zu entfernen. Trinkwasser muss zunächst abgekocht werden. Und in chemischen Labors wird zur Herstellung von Lösungen und zur Durchführung von Experimenten, in der Medizin destilliertes Wasser benötigt, das möglichst weitestgehend von darin gelösten Stoffen gereinigt wird. Besonders reine Stoffe, deren Gehalt an Verunreinigungen ein Millionstel Prozent nicht überschreitet, werden in der Elektronik-, Halbleiter-, Nukleartechnik- und anderen Präzisionsindustrie eingesetzt.

In unserem Artikel befassen wir uns damit, was Reinstoffe und Gemische sind und wie man Gemische trennt. IN Alltagsleben Jeder von uns nutzt sie. Gibt es überhaupt reine Substanzen in der Natur? Und wie unterscheidet man sie von Mischungen?

Reinstoffe und Gemische: Methoden zur Trennung von Gemischen

Stoffe, die nur aus Partikeln bestehen, werden als rein bezeichnet. bestimmter Typ. Wissenschaftler glauben, dass sie in der Natur praktisch nicht vorkommen, da sie alle, wenn auch in unbedeutenden Anteilen, Verunreinigungen enthalten. Absolut alle Stoffe sind auch wasserlöslich. Selbst wenn man beispielsweise in diese Flüssigkeit eintaucht, Silberring, gehen die Ionen dieses Metalls in Lösung.

Ein Zeichen reiner Stoffe ist die Konstanz der Zusammensetzung und der physikalischen Eigenschaften. Während ihrer Entstehung verändert sich die Energiemenge. Darüber hinaus kann es sowohl zunehmen als auch abnehmen. Ein reiner Stoff kann nur durch eine chemische Reaktion in seine einzelnen Bestandteile zerlegt werden. Beispielsweise hat nur destilliertes Wasser den für diese Substanz typischen Siede- und Gefrierpunkt und ist weder geschmacks- noch geruchsintensiv. Und sein Sauerstoff und Wasserstoff können nur durch Elektrolyse zersetzt werden.

Wie unterscheiden sich ihre Aggregate von reinen Substanzen? Die Chemie wird uns bei der Beantwortung dieser Frage helfen. Methoden zur Stofftrennung sind physikalisch, da sie nicht zu einer Veränderung führen chemische Zusammensetzung Substanzen. Im Gegensatz zu reinen Stoffen haben Gemische variable Zusammensetzung und Eigenschaften und können durch physikalische Methoden getrennt werden.

Was ist eine Mischung?

Ein Gemisch ist eine Ansammlung einzelner Stoffe. Ein Beispiel hierfür ist Meerwasser. Im Gegensatz zu destilliertem hat es einen bitteren oder salzigen Geschmack, kocht bei einer höheren Temperatur und gefriert bei einer niedrigeren Temperatur. Methoden zur Trennung von Stoffgemischen sind physikalischer Natur. So kann aus Meerwasser durch Eindampfen und anschließende Kristallisation reines Salz gewonnen werden.

Arten von Mischungen

Wenn Sie dem Wasser Zucker hinzufügen, lösen sich seine Partikel nach einer Weile auf und werden unsichtbar. Daher sind sie mit bloßem Auge nicht zu unterscheiden. Solche Mischungen werden als homogen oder homogen bezeichnet. Beispiele hierfür sind auch Luft, Benzin, Brühe, Parfüm, Süß- und Salzwasser, eine Legierung aus Kupfer und Aluminium. Wie Sie sehen können, können sie sich in unterschiedlichen Aggregatzuständen befinden, am häufigsten sind jedoch Flüssigkeiten. Sie werden auch Lösungen genannt.

In inhomogenen oder heterogenen Gemischen können Partikel einzelner Stoffe unterschieden werden. Typische Beispiele sind Eisen- und Holzspäne, Sand und Speisesalz. Heterogene Gemische werden auch Suspensionen genannt. Darunter werden Suspensionen und Emulsionen unterschieden. Ersteres besteht aus einer Flüssigkeit und einem Feststoff. Eine Emulsion ist also eine Mischung aus Wasser und Sand. Eine Emulsion ist eine Kombination aus zwei Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte.

Es gibt heterogene Mischungen mit besonderen Namen. Ein Beispiel für Schaum ist Polystyrolschaum. Zu den Aerosolen gehören Nebel, Rauch, Deodorants, Lufterfrischer und Antistatikmittel.

Methoden zur Trennung von Gemischen

Natürlich haben viele Mischungen wertvollere Eigenschaften als die einzelnen Stoffe, aus denen sie bestehen. Doch auch im Alltag kommt es immer wieder zu Situationen, in denen eine Trennung nötig ist. Und in der Industrie basieren ganze Produktionen auf diesem Verfahren. Bei der Ölraffinierung werden beispielsweise Benzin, Gasöl, Kerosin, Heizöl, Diesel- und Motorenöl, Raketentreibstoff, Acetylen und Benzol gewonnen. Stimmen Sie zu, es ist rentabler, diese Produkte zu verwenden, als gedankenlos Öl zu verbrennen.

Mal sehen, ob es so etwas gibt chemische Methoden Trennung von Gemischen. Nehmen wir an, wir müssen reine Substanzen aus einer wässrigen Salzlösung gewinnen. Dazu muss die Mischung erhitzt werden. Dadurch wird das Wasser zu Dampf und das Salz kristallisiert. In diesem Fall findet jedoch keine Umwandlung einiger Stoffe in andere statt. Dies bedeutet, dass die Grundlage dieses Prozesses physikalische Phänomene sind.

Methoden zur Trennung von Gemischen hängen vom Aggregatzustand, der Löslichkeit, dem Unterschied im Siedepunkt, der Dichte und der Zusammensetzung ihrer Bestandteile ab. Schauen wir uns jeden einzelnen anhand konkreter Beispiele genauer an.

Filtration

Diese Trennmethode eignet sich für Gemische, die eine Flüssigkeit und einen unlöslichen Feststoff enthalten. Zum Beispiel Wasser und Flusssand. Diese Mischung muss durch einen Filter geleitet werden. Dadurch fließt sauberes Wasser ungehindert hindurch, der Sand bleibt jedoch zurück.

Interessenvertretung

Einige Methoden zur Trennung von Gemischen basieren auf der Schwerkraft. Auf diese Weise können Suspensionen und Emulsionen getrennt werden. Gelangt Pflanzenöl ins Wasser, muss die Mischung zunächst geschüttelt werden. Dann lassen Sie es eine Weile stehen. Dadurch landet das Wasser am Boden des Gefäßes und das Öl bedeckt es in Form eines Films.

Unter Laborbedingungen werden sie zum Absetzen verwendet. Durch ihren Betrieb wird die dichtere Flüssigkeit in das Gefäß abgelassen und die leichtere Flüssigkeit bleibt zurück.

Die Abwicklung zeichnet sich durch eine geringe Geschwindigkeit des Prozesses aus. Notwendig bestimmte Zeit damit sich ein Niederschlag bildet. Unter industriellen Bedingungen wird diese Methode in speziellen Strukturen, sogenannten Absetzbecken, durchgeführt.

Aktion durch Magnet

Enthält das Gemisch Metall, kann es mit einem Magneten getrennt werden. Zum Beispiel getrennte Eisen- und Holzspäne. Aber haben alle Metalle diese Eigenschaften? Gar nicht. Für diese Methode sind nur Mischungen geeignet, die Ferromagnete enthalten. Dazu gehören neben Eisen auch Nickel, Kobalt, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium und Erbium.

Destillation

Dieser aus dem Lateinischen übersetzte Name bedeutet „herabtropfen“. Die Destillation ist eine Methode zur Trennung von Gemischen auf der Grundlage unterschiedlicher Siedepunkte von Stoffen. So können Sie auch zu Hause Alkohol und Wasser trennen. Der erste Stoff beginnt bereits bei einer Temperatur von 78 Grad Celsius zu verdampfen. Beim Berühren einer kalten Oberfläche kondensiert Alkoholdampf und geht in einen flüssigen Zustand über.

In der Industrie werden auf diese Weise Erdölprodukte, Aromastoffe und reine Metalle gewonnen.

Verdampfung und Kristallisation

Diese Methoden zur Stofftrennung eignen sich für flüssige Lösungen. Die Stoffe, aus denen sie bestehen, unterscheiden sich in ihrem Siedepunkt. Auf diese Weise können aus dem Wasser, in dem sie gelöst sind, Salz- oder Zuckerkristalle gewonnen werden. Dazu werden die Lösungen erhitzt und bis zur Sättigung eingedampft. In diesem Fall lagern sich Kristalle ab. Wenn sauberes Wasser benötigt wird, wird die Lösung zum Kochen gebracht und anschließend die Dämpfe auf einer kälteren Oberfläche kondensiert.

Methoden zur Trennung von Gasgemischen

Gasgemische werden durch Labor- und Industriemethoden getrennt, da für diesen Prozess spezielle Geräte erforderlich sind. Rohstoffe natürlichen Ursprungs sind Luft, Koksofen, Generator, Begleitstoffe und Erdgas, das ist eine Ansammlung von Kohlenwasserstoffen.

Physikalische Methoden zur Trennung von Gemischen im gasförmigen Zustand sind wie folgt:

• Kondensation ist der Prozess der allmählichen Abkühlung eines Gemisches, bei dem es zur Kondensation seiner Bestandteile kommt. Dabei gehen zunächst hochsiedende Stoffe, die in Abscheidern gesammelt werden, in einen flüssigen Zustand über. Auf diese Weise wird aus dem nicht umgesetzten Teil des Gemisches Wasserstoff gewonnen und auch Ammoniak abgetrennt.
• Unter Sorpieren versteht man die Aufnahme einiger Stoffe durch andere. Dieser Prozess besteht aus gegensätzlichen Komponenten, zwischen denen sich während der Reaktion ein Gleichgewicht einstellt. Für den Vorwärts- und Rückwärtsvorgang sind unterschiedliche Bedingungen erforderlich. Im ersten Fall handelt es sich um eine Kombination aus hohem Druck und niedriger Temperatur. Dieser Vorgang wird Sorption genannt. Ansonsten gelten die umgekehrten Bedingungen: niedriger Druck bei hoher Temperatur.
• Bei der Membrantrennung handelt es sich um eine Methode, die die Eigenschaft semipermeabler Trennwände nutzt, um Moleküle verschiedener Stoffe selektiv durchzulassen.
• Unter Rückfluss versteht man den Vorgang der Kondensation hochsiedender Gemischteile infolge ihrer Abkühlung. In diesem Fall sollte sich die Übergangstemperatur der einzelnen Komponenten in den flüssigen Zustand deutlich unterscheiden.

Chromatographie

Der Name dieser Methode lässt sich mit „Ich schreibe mit Farbe“ übersetzen. Stellen Sie sich vor, Sie fügen Wasser Tinte hinzu. Wenn Sie das Ende eines Filterpapiers in diese Mischung tauchen, beginnt es aufzusaugen. In diesem Fall wird Wasser schneller absorbiert als Tinte, was auf den unterschiedlichen Sorptionsgrad dieser Stoffe zurückzuführen ist. Die Chromatographie ist nicht nur eine Methode zur Trennung von Gemischen, sondern auch eine Methode zur Untersuchung von Stoffeigenschaften wie Diffusion und Löslichkeit.

So lernten wir Konzepte wie „Reinstoffe“ und „Gemische“ kennen. Erstere sind Elemente oder Verbindungen, die nur aus Partikeln einer bestimmten Art bestehen. Beispiele hierfür sind Salz, Zucker, destilliertes Wasser. Gemische sind eine Ansammlung einzelner Stoffe. Zur Trennung kommen verschiedene Methoden zum Einsatz. Die Art ihrer Trennung hängt von den physikalischen Eigenschaften ihrer Bestandteile ab. Zu den wichtigsten gehören Absetzen, Verdampfen, Kristallisieren, Filtrieren, Destillieren, magnetische Wirkung und Chromatographie.

Wissen Sie, welche Methoden es gibt, Gemische zu trennen? Geben Sie nicht vorschnell eine negative Antwort. Viele davon nutzen Sie bei Ihren täglichen Aktivitäten.

Reine Substanz: Was ist das?

Atome, Moleküle, Stoffe und Gemische sind grundlegende chemische Konzepte. Was meinen sie? In der Tabelle von D. I. Mendeleev 118 chemische Elemente. Dabei handelt es sich um verschiedene Arten von Elementarteilchen – Atomen. Sie unterscheiden sich in der Masse voneinander.

Durch die Verbindung miteinander bilden Atome Moleküle oder Substanzen. Letztere verbinden sich miteinander und bilden Gemische. Reinstoffe haben eine konstante Zusammensetzung und Eigenschaften. Es handelt sich um homogene Strukturen. Sie können aber durch chemische Reaktionen in ihre Bestandteile zerlegt werden.

Wissenschaftler behaupten, dass reine Substanzen in der Natur praktisch nicht existieren. Kleiner Betrag In jedem von ihnen befinden sich Verunreinigungen. Dies liegt daran, dass die meisten Substanzen eine unterschiedliche Aktivität aufweisen. Sogar in Wasser eingetauchte Metalle lösen sich darin auf Ionenebene auf.

Die Zusammensetzung reiner Stoffe ist immer konstant. Es ist einfach unmöglich, es zu ändern. Wenn man also die Menge an Kohlenstoff oder Sauerstoff in einem Kohlendioxidmolekül erhöht, entsteht eine völlig andere Substanz. Und in der Mischung können Sie die Anzahl der Komponenten erhöhen oder verringern. Dadurch wird sich seine Zusammensetzung ändern, nicht aber die Tatsache seiner Existenz.

Was ist eine Mischung?

Eine Kombination mehrerer Stoffe wird als Gemisch bezeichnet. Es gibt zwei Arten von ihnen. Sind die einzelnen Bestandteile einer Mischung nicht unterscheidbar, spricht man von einheitlich oder homogen. Es gibt einen anderen Namen, der im Alltag am häufigsten verwendet wird – Lösung. Die Bestandteile einer solchen Mischung können mit physikalischen Methoden nicht getrennt werden. Beispielsweise ist es nicht möglich, darin gelöste Kristalle aus einer Salzlösung mechanisch zu extrahieren. In der Natur kommen nicht nur flüssige Lösungen vor. Luft ist also ein gasförmiges homogenes Gemisch und eine Metalllegierung ist ein Feststoff.

In inhomogenen oder heterogenen Gemischen sind einzelne Partikel mit bloßem Auge sichtbar. Sie unterscheiden sich in Zusammensetzung und Eigenschaften voneinander. Dadurch können sie rein mechanisch voneinander getrennt werden. Aschenputtel, die von ihrer bösen Stiefmutter gezwungen wurde, die Bohnen von den Erbsen zu trennen, meisterte diese Aufgabe perfekt.

Chemie: Methoden zur Trennung von Gemischen

Es gibt eine Vielzahl von Mischungen im Alltag und in der Natur. Wie wählt man den richtigen Weg, um sie zu trennen? Sie muss sich an den physikalischen Eigenschaften der einzelnen Komponenten orientieren. Wenn Substanzen unterschiedliche Siedepunkte haben, ist die Verdampfung mit anschließender Kristallisation sowie die Destillation wirksam. Solche Methoden werden zur Trennung homogener Lösungen eingesetzt. Um heterogene Gemische zu trennen, werden Unterschiede in anderen Eigenschaften ihrer Komponenten genutzt: Dichte, Benetzbarkeit, Löslichkeit, Größe, Magnetismus usw.

Physikalische Methoden zur Trennung von Gemischen

Bei der Trennung der Gemischbestandteile ändert sich die Zusammensetzung der Stoffe selbst nicht. Daher können Methoden zur Trennung von Gemischen nicht als chemischer Prozess bezeichnet werden. So können durch Absetzen, Filtern und Einwirkung eines Magneten die einzelnen Bestandteile mechanisch getrennt werden. Im Labor kommen verschiedene Instrumente zum Einsatz: Scheidetrichter, Filterpapier, Magnetstreifen. Dabei handelt es sich um Methoden zur Trennung heterogener Gemische.

Vorführung

Diese Methode ist vielleicht die einfachste. Jede Hausfrau kennt es. Sie basiert auf dem Größenunterschied der festen Bestandteile der Mischung. Im Alltag wird das Sieben eingesetzt, um Mehl von Verunreinigungen, Insektenlarven und verschiedenen Verunreinigungen zu trennen. In der landwirtschaftlichen Produktion werden Getreidekörner auf diese Weise von Fremdkörpern gereinigt. Bauarbeiter sieben eine Mischung aus Sand und Kies.

Interessenvertretung

Diese Methode der Gemischtrennung wird bei Komponenten unterschiedlicher Dichte eingesetzt. Wenn Sand ins Wasser gelangt, muss die resultierende Lösung gut gemischt und eine Weile stehen gelassen werden. Das Gleiche kann mit einer Mischung aus Wasser und Pflanzenöl oder Erdöl erfolgen. Der Sand wird sich am Boden absetzen. Im Gegenteil, das Öl sammelt sich von oben. Diese Methode wird im Alltag und in der Natur beobachtet. Ruß setzt sich beispielsweise aus Rauch ab, einzelne Tautropfen aus Nebel. Und wenn Sie die hausgemachte Milch über Nacht stehen lassen, können Sie die Sahne am Morgen auffangen.

Filtration

Liebhaber von gebrühtem Tee wenden diese Methode täglich an. Die Rede ist von Filtration – einer Methode zur Trennung von Gemischen aufgrund der unterschiedlichen Löslichkeiten der Komponenten. Stellen Sie sich vor, dass Eisenspäne und Salz ins Wasser gelangten. Große unlösliche Partikel bleiben auf dem Filter zurück. Und das gelöste Salz wird hindurchgehen. Das Prinzip dieser Methode liegt dem Betrieb von Staubsaugern, der Wirkung von Atemmasken und Mullbinden zugrunde.

Aktion durch Magnet

Schlagen Sie eine Methode zur Trennung von Gemischen aus Schwefel- und Eisenpulvern vor. Dies ist natürlich die Wirkung eines Magneten. Sind alle Metalle dazu in der Lage? Gar nicht. Anhand des Grades der Anfälligkeit werden drei Stoffgruppen unterschieden. Beispielsweise haften Gold, Kupfer und Zink nicht an einem Magneten. Sie gehören zur Gruppe der diamagnetischen Materialien. Magnesium, Platin und Aluminium haben eine schwache Wahrnehmung. Wenn die Mischung jedoch Ferromagnete enthält, ist diese Methode am effektivsten. Hierzu zählen beispielsweise Eisen, Kobalt, Nickel, Terbium, Holmium, Thulium.

Verdunstung

Welche Methode zur Stofftrennung eignet sich für eine wässrige homogene Lösung? Das ist Verdunstung. Wenn Sie nur Salzwasser haben, aber sauberes Wasser benötigen, sollten Sie sich nicht gleich aufregen. Sie müssen die Mischung bis zum Siedepunkt erhitzen. Dadurch verdunstet das Wasser. Und am Boden der Schale sind Kristalle der gelösten Substanz sichtbar. Um Wasser zu sammeln, muss es kondensiert werden – vom gasförmigen in den flüssigen Zustand überführt werden. Dazu werden die Dämpfe abgekühlt, berühren eine Oberfläche mit niedrigerer Temperatur und strömen in den vorbereiteten Behälter.

Kristallisation

In der Wissenschaft diese Bezeichnung im weiteren Sinne betrachtet. Dabei handelt es sich nicht nur um eine Methode zur Gewinnung reiner Substanzen. Zu den Kristallen in der Natur gehören Eisberge, Mineralien, Knochen und Zahnschmelz.

Ihr Wachstum erfolgt unter den gleichen Bedingungen. Durch Kühlflüssigkeiten oder Übersättigung von Dampf bilden sich Kristalle, und dann sollte sich die Temperatur nicht mehr ändern. Damit werden zunächst einige Randbedingungen erreicht. Dadurch entsteht ein Kristallisationszentrum, um das sich Atome aus Flüssigkeit, Schmelze, Gas oder Glas sammeln.

Destillation

Sicherlich haben Sie schon einmal von Wasser gehört, das man destilliert nennt. Diese gereinigte Flüssigkeit wird zur Herstellung benötigt Medikamente, Laborforschung, Kühlsysteme. Und sie bekommen es in speziellen Geräten. Sie werden Brennereien genannt.

Die Destillation ist eine Methode zur Trennung von Stoffgemischen mit unterschiedlichen Siedepunkten. Aus dem Lateinischen übersetzt bedeutet der Begriff „herabtropfen“. Mit dieser Methode können Sie beispielsweise Alkohol und Wasser aus einer Lösung trennen. Die erste Substanz beginnt bei einer Temperatur von +78 °C zu sieden. Anschließend kondensiert der Alkoholdampf. Das Wasser bleibt in flüssiger Form.

Auf ähnliche Weise werden aus Öl raffinierte Produkte gewonnen: Benzin, Kerosin, Gasöl. Dieser Prozess ist nicht chemische Reaktion. Öl wird in einzelne Fraktionen aufgeteilt, von denen jede ihren eigenen Siedepunkt hat. Dies geschieht in mehreren Schritten. Zunächst erfolgt die primäre Ölabscheidung. Sie wird geräumt Begleitgas, mechanische Verunreinigungen und Wasserdampf. Im nächsten Schritt wird das resultierende Produkt in Destillationskolonnen gegeben und beginnt zu erhitzen. Dies ist eine atmosphärische Destillation von Öl. Bei Temperaturen unter 62 Grad verdampft das restliche Begleitgas. Durch Erhitzen der Mischung auf 180 Grad werden Benzinfraktionen bis zu 240 - Kerosin und bis zu 350 - erhalten. Dieselkraftstoff. Der Rückstand aus der Thermoölraffinierung ist Heizöl, das als Schmiermittel verwendet wird.

Chromatographie

Diese Methode wurde nach dem Wissenschaftler benannt, der sie erstmals anwendete. Sein Name war Michail Semenowitsch Tsvet. Ursprünglich wurde die Methode zur Trennung von Pflanzenfarbstoffen eingesetzt. Und Chromatographie wird aus dem Griechischen wörtlich übersetzt als „Ich schreibe mit Farbe“. Tauchen Sie das Filterpapier in die Wasser-Tinten-Mischung. Der erste wird sofort absorbiert. Dies ist auf unterschiedliche Adsorptionseigenschaften zurückzuführen. Dabei werden auch die Diffusion und der Löslichkeitsgrad berücksichtigt.

Adsorption

Einige Substanzen haben die Fähigkeit, Moleküle anderer Art anzuziehen. Beispielsweise nehmen wir bei Vergiftungen Aktivkohle ein, um Giftstoffe loszuwerden. Dieser Prozess erfordert eine Schnittstelle, die zwischen den beiden Phasen liegt.

Diese Methode wird verwendet in Chemieindustrie bei der Abtrennung von Benzol aus Gasgemischen, der Reinigung flüssiger Produkte der Ölraffinierung und deren Reinigung von Verunreinigungen.

In unserem Artikel haben wir uns daher mit den wichtigsten Möglichkeiten zur Trennung von Gemischen befasst. Die Menschen nutzen sie sowohl zu Hause als auch im industriellen Maßstab. Die Wahl der Methode hängt von der Art der Mischung ab. Ein wichtiger Faktor sind die Merkmale der physikalischen Eigenschaften seiner Komponenten. Zur Trennung von Lösungen, bei denen die einzelnen Bestandteile optisch nicht unterscheidbar sind, werden Methoden der Eindampfung, Kristallisation, Chromatographie und Destillation eingesetzt. Können die einzelnen Komponenten identifiziert werden, spricht man von heterogenen Gemischen. Um sie zu trennen, werden Absetz-, Filter- und Magnetwirkungsmethoden eingesetzt.

heterogen (heterogen)	homogen (homogen)
Heterogene Gemische sind solche, bei denen die Grenzfläche zwischen den ursprünglichen Komponenten entweder mit bloßem Auge oder unter einer Lupe oder einem Mikroskop erkennbar ist:	Stoffe in solchen Gemischen werden sozusagen auf molekularer Ebene so weit wie möglich miteinander vermischt. In solchen Mischungen ist es selbst unter dem Mikroskop nicht möglich, die Grenzfläche zwischen den Originalkomponenten zu erkennen:
Beispiele
Suspension (fest + flüssig) Emulsion (flüssig + flüssig) Rauch (fest + gasförmig) Feste Pulvermischung (fest+fest)	Echte Lösungen (zum Beispiel eine Lösung von Kochsalz in Wasser, eine Lösung von Alkohol in Wasser) Feste Lösungen (Metalllegierungen, kristalline Salzhydrate) Gaslösungen (eine Mischung aus Gasen, die nicht miteinander reagieren)

Methoden zur Trennung von Gemischen

Heterogene Gemische der Typen Gas-Flüssigkeit, Flüssigkeit-Feststoff und Gas-Feststoff sind unter dem Einfluss der Schwerkraft zeitlich instabil. In solchen Mischungen steigen Komponenten mit geringerer Dichte allmählich nach oben (schwimmen), bei höherer Dichte sinken sie ab (sinken). Dieser Prozess der spontanen Trennung von Gemischen im Laufe der Zeit wird als bezeichnet verteidigen. Beispielsweise teilt sich eine Mischung aus feinem Sand und Wasser recht schnell spontan in zwei Teile:

Um den Prozess der Abscheidung von Substanzen mit höherer Dichte aus einer Flüssigkeit unter Laborbedingungen zu beschleunigen, greifen sie häufig auf eine fortschrittlichere Version der Absetzmethode zurück – Zentrifugation. Die Rolle der Schwerkraft spielt bei Zentrifugen die Zentrifugalkraft, die immer bei der Rotation auftritt. Da die Zentrifugalkraft direkt von der Rotationsgeschwindigkeit abhängt, kann sie durch einfaches Erhöhen der Anzahl der Umdrehungen der Zentrifuge pro Zeiteinheit um ein Vielfaches größer als die Schwerkraft gemacht werden. Dadurch wird im Vergleich zum Absetzen eine wesentlich schnellere Trennung des Gemisches erreicht.

Nach dem Absetzen oder Zentrifugieren kann der Überstand mit der Methode vom Sediment getrennt werden Dekantieren— durch vorsichtiges Ablassen der Flüssigkeit aus dem Sediment.

Sie können ein Gemisch aus zwei ineinander unlöslichen Flüssigkeiten (nach dem Absetzen) mit einem Scheidetrichter trennen, dessen Funktionsweise aus der folgenden Abbildung deutlich wird:

Zur Trennung von Stoffgemischen in unterschiedlichen Aggregatzuständen wird neben Sedimentation und Zentrifugation auch häufig die Filtration eingesetzt. Die Methode besteht darin, dass der Filter unterschiedlich ist Durchsatz im Verhältnis zu den Bestandteilen der Mischung. Meistens ist dies auf unterschiedliche Partikelgrößen zurückzuführen, es kann aber auch darauf zurückzuführen sein, dass einzelne Komponenten der Mischung stärker mit der Filteroberfläche interagieren ( werden adsorbiert ihnen).

Beispielsweise kann eine Suspension aus festem, unlöslichem Pulver mit Wasser mithilfe eines porösen Papierfilters abgetrennt werden. Der Feststoff verbleibt auf dem Filter, das Wasser strömt hindurch und wird in einem darunter liegenden Behälter gesammelt:

In einigen Fällen können heterogene Gemische aufgrund unterschiedlicher Eigenschaften getrennt werden magnetische Eigenschaften Komponenten. Beispielsweise kann eine Mischung aus Schwefel und metallischem Eisenpulver mithilfe eines Magneten getrennt werden. Eisenpartikel werden im Gegensatz zu Schwefelpartikeln von einem Magneten angezogen und festgehalten:

Trennung von Gemischbestandteilen mittels Magnetfeld angerufen magnetische Trennung.

Handelt es sich bei der Mischung um eine Lösung eines feuerfesten Feststoffs in einer Flüssigkeit, kann dieser Stoff durch Verdampfen der Lösung von der Flüssigkeit abgetrennt werden:

Um flüssige homogene Gemische zu trennen, wird eine Methode genannt Destillation, oder Destillation. Diese Methode hat ein ähnliches Funktionsprinzip wie die Verdampfung, ermöglicht jedoch die Trennung nicht nur flüchtiger Komponenten von nichtflüchtigen, sondern auch Substanzen mit relativ nahe beieinander liegenden Siedepunkten. Eine der einfachsten Optionen für Destillationsapparate ist in der folgenden Abbildung dargestellt:

Der Sinn des Destillationsprozesses besteht darin, dass beim Sieden einer Flüssigkeitsmischung zunächst die Dämpfe der leichter siedenden Komponente verdampfen. Die Dämpfe dieser Substanz kondensieren nach dem Durchgang durch den Kühlschrank und strömen in den Auffangbehälter. Das Destillationsverfahren wird in der Erdölindustrie häufig bei der Primärölraffinierung eingesetzt, um Öl in Fraktionen (Benzin, Kerosin, Diesel usw.) aufzutrennen.

Durch die Destillationsmethode wird auch von Verunreinigungen (hauptsächlich Salzen) gereinigtes Wasser hergestellt. Als Wasser bezeichnet man durch Destillation gereinigtes Wasser destilliertes Wasser.

GROßE LENINGRAD-BIBLIOTHEK - ABSTRAKTE - Methoden zur Trennung von Gemischen

Methoden zur Trennung von Gemischen

Zusammenfassung zur Disziplin: Chemie

Zum Thema: Methoden zur Trennung von Gemischen

Riga – 2009

Einleitung………………………………………………………………………………..Seite 3

Arten von Mischungen……………………………………………………………………………Seite 4

Methoden zur Gemischtrennung……………………………………………………..Seite 6

Fazit……………………………………………………………………………….Seite 11

Referenzliste……………………………………………………………....Seite 12

Einführung

In der Natur gibt es Stoffe in reiner Form sind sehr selten. Die meisten Gegenstände um uns herum bestehen aus einem Stoffgemisch. In einem Chemielabor arbeiten Chemiker mit Reinstoffen. Enthält der Stoff Verunreinigungen, kann jeder Chemiker den für das Experiment benötigten Stoff von den Verunreinigungen trennen. Um die Eigenschaften von Stoffen zu untersuchen, ist es notwendig, diesen Stoff zu reinigen, d.h. in Einzelteile aufteilen. Das Trennen einer Mischung ist physikalischer Vorgang. Physikalische Methoden zur Stofftrennung werden häufig in chemischen Labors, bei der Herstellung von Lebensmitteln sowie bei der Herstellung von Metallen und anderen Stoffen eingesetzt.

Arten von Mischungen

In der Natur gibt es keine reinen Substanzen. Bei der Untersuchung von Felsbrocken und Granit sind wir davon überzeugt, dass sie aus Körnern und Adern unterschiedlicher Farbe bestehen; Milch enthält Fette, Proteine ​​und Wasser; Öl und Erdgas enthalten organische Substanzen, sogenannte Kohlenwasserstoffe; Luft enthält verschiedene Gase; Natürliches Wasser ist keine chemisch reine Substanz. Ein Gemisch ist eine Mischung aus zwei oder mehr unterschiedlichen Stoffen.

Mischungen können in zwei große Gruppen eingeteilt werden (ri

Sind die Bestandteile einer Mischung mit bloßem Auge sichtbar, spricht man von solchen Mischungen heterogen. Zum Beispiel eine Mischung aus Holz- und Eisenspänen, eine Mischung aus Wasser und Pflanzenöl, eine Mischung aus Flusssand und Wasser usw.

Sind die Bestandteile einer Mischung mit bloßem Auge nicht zu unterscheiden, spricht man von solchen Mischungen homogen. Gemische wie Milch, Öl, Zuckerlösung in Wasser usw. werden als homogene Gemische klassifiziert.

Es gibt feste, flüssige und gasförmige Stoffe. Stoffe können in jedem Aggregatzustand gemischt werden. Der Aggregatzustand eines Gemisches wird durch den Stoff bestimmt, der dem Rest mengenmäßig überlegen ist.

Heterogene Gemische entstehen aus Stoffen unterschiedlichen Aggregatzustands, wenn sich die Stoffe nicht gegenseitig auflösen und sich nicht gut vermischen (Tabelle 1)

Arten heterogener Mischungen
vor dem Mischen	Beispiele
Hart/fest	Mineralien; Eisen/Schwefel
Fest-flüssig	Granatwerfer; Abwasser
Fest/Gasförmig	Rauch; staubige Luft
Flüssig/fest	Perle; Mineralien; Wassereis
Flüssigkeit/Flüssigkeit	Milch; Pflanzenöl/Wasser
Flüssig/Gasförmig	Nebel; Wolken
Gasförmig/fest	Styropor
Gasförmig/flüssig	Schaum

Homogene Gemische entstehen, wenn sich Stoffe gut ineinander lösen und gut vermischen (Tabelle 2).

Arten homogener Mischungen
Aggregatzustand Komponenten vor dem Mischen	Beispiele
Hart/fest	Legierung aus Gold und Silber
Fest-flüssig	Zuckerwasser
Fest/Gasförmig	Joddampf in der Luft
Flüssig/fest	Gequollene Gelatine
Flüssigkeit/Flüssigkeit	Alkohol/Wasser
Flüssig/Gasförmig	Wasser/Luft
Gasförmig/fest	Wasserstoff in Palladium
Gasförmig/flüssig

Bei der Bildung von Gemischen kommt es in der Regel nicht zu chemischen Umwandlungen und die Stoffe im Gemisch behalten ihre Eigenschaften. Unterschiede in den Eigenschaften von Stoffen werden zur Trennung von Stoffgemischen genutzt.

Methoden zur Trennung von Gemischen

Gemische, sowohl heterogene als auch homogene, können in Bestandteile zerlegt werden, d. h. für Reinstoffe. Reinstoffe sind Stoffe, die sich mit physikalischen Methoden nicht in zwei oder mehrere andere Stoffe trennen lassen und ihre physikalischen Eigenschaften nicht verändern. Existieren verschiedene Wege Beim Trennen von Gemischen werden je nach Zusammensetzung des Gemisches bestimmte Methoden zum Trennen von Gemischen angewendet.

1. Screening;
2. Filtration;
3. Interessenvertretung;
4. Dekantieren
5. Zentrifugation;
6. Verdunstung;
7. Verdunstung;
8. Rekristallisation;
9. Destillation (Destillation);
10. Einfrieren;
11. Magnetwirkung;
12. Chromatographie;
13. Extraktion;
14. Adsorption.

Lernen wir einige davon kennen. Hierbei ist zu beachten, dass inhomogene Gemische leichter zu trennen sind als homogene. Nachfolgend finden Sie Beispiele für die Trennung von Stoffen aus homogenen und inhomogenen Gemischen.

Vorführung.

Stellen wir uns vor, dass Kristallzucker in das Mehl gelangt. Der vielleicht einfachste Weg zur Trennung ist Screening. Mit einem Sieb können Sie kleine Mehlpartikel ganz einfach von relativ großen Zuckerkristallen trennen. IN Landwirtschaft Durch Sieben werden Pflanzensamen von Fremdresten getrennt. Im Bauwesen wird auf diese Weise Kies vom Sand getrennt.

Filtration

Der feste Bestandteil der Suspension wird von der Flüssigkeit getrennt Filterung, Verwenden Sie Papier- oder Stofffilter, Watte und eine dünne Schicht feinen Sandes. Stellen wir uns vor, wir bekommen eine Mischung aus Speisesalz, Sand und Ton. Es ist notwendig, das Speisesalz aus der Mischung zu trennen. Dazu die Mischung in ein Becherglas mit Wasser geben und schütteln. Speisesalz löst sich auf und der Sand setzt sich ab. Der Ton löst sich nicht auf und setzt sich nicht am Boden des Glases ab, sodass das Wasser trüb bleibt. Um unlösliche Tonpartikel aus der Lösung zu entfernen, wird die Mischung filtriert. Dazu müssen Sie aus einem Glastrichter, Filterpapier und einem Stativ ein kleines Filtergerät zusammenbauen. Die Salzlösung wird filtriert. Dazu wird die filtrierte Lösung vorsichtig in einen Trichter mit fest eingesetztem Filter gegossen. Sand- und Tonpartikel verbleiben auf dem Filter und eine klare Salzlösung strömt durch den Filter. Um in Wasser gelöstes Speisesalz zu isolieren, wird die Methode der Umkristallisation angewendet.

Umkristallisation, Verdunstung

Umkristallisation ist eine Reinigungsmethode, bei der eine Substanz zunächst in Wasser gelöst wird und anschließend die Lösung der Substanz in Wasser eingedampft wird. Dadurch verdunstet das Wasser und der Stoff wird in Form von Kristallen freigesetzt.
Geben wir ein Beispiel: Es gilt, Speisesalz aus einer Lösung zu isolieren.
Oben haben wir uns ein Beispiel angesehen, bei dem es notwendig war, Speisesalz aus einer heterogenen Mischung zu isolieren. Nun trennen wir das Speisesalz von der homogenen Mischung. Die durch Filtration gewonnene Lösung wird Filtrat genannt. Das Filtrat sollte in eine Porzellantasse gegossen werden. Stellen Sie den Becher mit der Lösung auf den Stativring und erhitzen Sie die Lösung über der Flamme einer Alkohollampe. Das Wasser beginnt zu verdunsten und das Volumen der Lösung nimmt ab. Dieser Vorgang wird aufgerufen durch Verdunstung. Wenn das Wasser verdunstet, wird die Lösung konzentrierter. Wenn die Lösung mit Speisesalz gesättigt ist, bilden sich Kristalle an den Wänden des Bechers. An diesem Punkt beenden Sie das Erhitzen und kühlen die Lösung ab. Abgekühltes Speisesalz scheidet sich in Form von Kristallen ab. Bei Bedarf können Salzkristalle durch Filtration von der Lösung abgetrennt werden. Die Lösung sollte erst eingedampft werden, wenn das Wasser vollständig verdunstet ist, da sonst auch andere lösliche Verunreinigungen in Form von Kristallen ausfallen und das Speisesalz verunreinigen können.

Absetzen, Dekantieren

Wird verwendet, um unlösliche Stoffe aus Flüssigkeiten zu trennen Aufrechterhaltung. Wenn die Feststoffpartikel groß genug sind, setzen sie sich schnell am Boden ab und die Flüssigkeit wird klar. Es kann vorsichtig aus dem Sediment abgelassen werden, und dieser einfache Vorgang hat auch einen eigenen Namen – Dekantieren. Wie kleinere Größe Je mehr feste Partikel sich in der Flüssigkeit befinden, desto länger setzt sich die Mischung ab. Sie können auch zwei Flüssigkeiten trennen, die sich nicht miteinander vermischen.

Zentrifugation

Wenn die Partikel eines heterogenen Gemisches sehr klein sind, kann es weder durch Absetzen noch durch Filtern getrennt werden. Beispiele für solche Mischungen sind gerührte Milch und Wasser Zahnpasta. Solche Gemische werden getrennt Zentrifugation. Gemische, die eine solche Flüssigkeit enthalten, werden in Reagenzgläser gegeben und in speziellen Geräten – Zentrifugen – mit hoher Geschwindigkeit rotiert. Durch die Zentrifugation werden die schwereren Partikel auf den Boden des Gefäßes „gedrückt“, die leichteren landen oben. Milch besteht aus winzigen Fettpartikeln, die in einer wässrigen Lösung anderer Substanzen – Zucker, Proteine ​​– verteilt sind. Um eine solche Mischung zu trennen, wird eine spezielle Zentrifuge, ein sogenannter Separator, verwendet. Beim Trennen der Milch erscheinen Fette an der Oberfläche und lassen sich leicht abtrennen. Übrig bleibt Wasser mit darin gelösten Stoffen – das ist Magermilch.

Adsorption

In der Technik stellt sich häufig die Aufgabe, Gase, wie zum Beispiel Luft, von unerwünschten oder schädlichen Bestandteilen zu reinigen. Viele Stoffe haben eine interessante Eigenschaft: Sie können sich an der Oberfläche poröser Stoffe festsetzen, wie Eisen an einem Magneten. Adsorption ist die Fähigkeit einiger fester Stoffe, gasförmige oder gelöste Stoffe an ihrer Oberfläche aufzunehmen. Adsorptionsfähige Stoffe werden Adsorbentien genannt. Adsorbentien sind feste Stoffe, in denen es viele innere Kanäle, Hohlräume, Poren, d.h. Sie haben eine sehr große Gesamtabsorptionsoberfläche. Adsorbentien sind Aktivkohle, Kieselgel (in einer Box mit neue Schuhe Sie finden eine kleine Tüte weiße Erbsen (das ist Kieselgel), Filterpapier. Verschiedene Substanzen „haften“ unterschiedlich an der Oberfläche von Adsorbentien: Einige werden fest an der Oberfläche gehalten, andere schwächer. Aktivkohle Es ist in der Lage, nicht nur gasförmige, sondern auch in Flüssigkeiten gelöste Stoffe aufzunehmen. Im Falle einer Vergiftung wird es so eingenommen, dass giftige Stoffe daran adsorbiert werden.

Destillation (Destillation)

Zwei Flüssigkeiten, die eine homogene Mischung bilden, beispielsweise Ethylalkohol und Wasser, werden durch Destillation oder Destillation getrennt. Diese Methode basiert darauf, dass die Flüssigkeit bis zum Siedepunkt erhitzt wird und ihr Dampf durch ein Gasauslassrohr in ein anderes Gefäß abgeleitet wird. Wenn der Dampf abkühlt, kondensiert er und hinterlässt Verunreinigungen im Destillationskolben. Das Destillationsgerät ist in Abb. 2 dargestellt

Die Flüssigkeit wird in einen Wurtz-Kolben gegeben (1), der Hals des Wurtz-Kolbens wird mit einem Stopfen mit darin eingesetztem Thermometer fest verschlossen (2) und das Reservoir mit Quecksilber sollte sich auf Höhe der Auslassrohröffnung befinden. Das Ende des Auslassrohrs wird durch einen fest sitzenden Stopfen in den Liebig-Kühlschrank (3) eingeführt, an dessen anderem Ende das Allonge (4) befestigt ist. Das verengte Ende der Allonge wird in die Aufnahme (5) abgesenkt. Das untere Ende des Kühlschrankmantels wird über einen Gummischlauch mit dem Wasserhahn verbunden und zum Entleeren erfolgt vom oberen Ende ein Abfluss in die Spüle. Der Kühlschrankmantel sollte immer mit Wasser gefüllt sein. Der Wurtz-Kolben und der Kühlschrank sind in separaten Ständern montiert. Die Flüssigkeit wird durch einen Trichter mit langem Rohr in den Kolben gegossen und füllt den Destillationskolben zu 2/3 seines Volumens. Um ein gleichmäßiges Sieden zu gewährleisten, stellen Sie mehrere Kessel auf den Boden des Kolbens – Glaskapillaren, die an einem Ende verschlossen sind. Nachdem Sie den Kolben verschlossen haben, geben Sie Wasser in den Kühlschrank und erhitzen Sie die Flüssigkeit im Kolben. Das Erhitzen kann auf einem Gasbrenner, einem Elektroherd, einem Wasser-, Sand- oder Ölbad erfolgen – je nach Siedepunkt der Flüssigkeit. Um Unfälle zu vermeiden, sollten brennbare und brennbare Flüssigkeiten (Alkohol, Ether, Aceton usw.) niemals über offenem Feuer erhitzt werden: Es sollte nur ein Wasser- oder anderes Bad verwendet werden. Die Flüssigkeit sollte nicht vollständig verdampft sein: 10-15 % des ursprünglich entnommenen Volumens sollten im Kolben verbleiben. Erst wenn der Kolben etwas abgekühlt ist, kann eine neue Portion Flüssigkeit eingefüllt werden.

Einfrieren

Mit der Methode werden Stoffe mit unterschiedlichem Schmelzpunkt getrennt Einfrieren, Abkühlen der Lösung. Durch das Einfrieren können Sie zu Hause sehr reines Wasser erhalten. Gießen Sie dazu Leitungswasser in ein Glas oder einen Becher und stellen Sie es in den Gefrierschrank des Kühlschranks (oder nehmen Sie es im Winter mit in die Kälte). Sobald etwa die Hälfte des Wassers zu Eis wird, muss der nicht gefrorene Teil davon, in dem sich Verunreinigungen ansammeln, ausgeschüttet und das Eis schmelzen gelassen werden.

In der Industrie und unter Laborbedingungen werden Methoden zur Trennung von Gemischen eingesetzt, die auf anderen unterschiedlichen Eigenschaften der Gemischbestandteile basieren. Beispielsweise können Eisenspäne aus einer Mischung abgetrennt werden Magnet. Dabei wird die Fähigkeit von Stoffen genutzt, sich in verschiedenen Lösungsmitteln zu lösen Extraktion– die Methode zur Trennung fester oder flüssiger Gemische durch Behandlung mit verschiedenen Lösungsmitteln. Beispielsweise kann Jod mit einem organischen Lösungsmittel, in dem sich Jod besser löst, aus einer wässrigen Lösung isoliert werden.

Abschluss

In der Laborpraxis und im Alltag ist es sehr oft erforderlich, einzelne Komponenten aus einem Stoffgemisch zu isolieren. Beachten Sie, dass Gemische zwei oder mehr Stoffe enthalten und in zwei große Gruppen unterteilt werden: homogen und heterogen. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Gemische zu trennen, wie zum Beispiel Filtrieren, Eindampfen, Destillation (Destillation) und andere. Methoden zur Trennung von Gemischen hängen hauptsächlich von der Art und Zusammensetzung des Gemischs ab.

Liste der verwendeten Literatur

1. S. Ozols, E. Lepiņš Chemie für die Grundschule., 1996. S. 289

2. Informationen aus dem Internet