أداة      14/07/2023

جدول الطرق الفيزيائية لفصل المخاليط. طرق فصل المخاليط وتنقية المواد. التعليق - خليط من رمل النهر والماء

طرق فصل المخاليط

معظم المواد الموجودة على كوكبنا لا توجد في شكلها النقي، بل في مركبات ومخاليط مع مواد أخرى.

وبذلك يحتوي الجرانيت على ثلاث مواد ترى بالعين المجردة.

لكن الحليب يبدو لنا متجانساً حتى يحمض. حامِض

ينفصل الحليب إلى مصل اللبن الصافي وترسب أبيض كثيف - بروتين

الكازين. رجل منذ زمن طويل يستخدم هذه المواد , يدخل في الحليب، ويفرزها

من الخليط. يتم تحضير الجبن من بروتين غير قابل للذوبان - الكازين وقابل للذوبان

تستخدم بروتينات مصل اللبن في التغذية العلاجية.

ما هي الطرق التي يمكن بها فصل المخاليط؟

1. إذا كانت المادة غير قابلة للذوبان في الماء، على سبيل المثال الحبوب (الأرز، الحنطة السوداء، السميد، إلخ)، رمل النهر، الطباشير، الطين، فيمكنك استخدام طريقة الترشيح.

الترشيح-تصفية السوائل (الغازات) من خلال مرشح لتنظيفها من الشوائب الصلبة.


1. قم بطي الفلتر. ضعه في قمع، ثم رطبه قليلاً بالماء.

2. أدخل القمع مع الفلتر في القارورة.

3. مرر خليط المادة غير الذائبة والماء من خلال مرشح.

خاتمة. يمر الماء المصفى بحرية من خلال الفلتر. هناك مادة غير قابلة للذوبان في الماء متبقية على الفلتر.

2. إذا كانت المادة الصلبة قابلة للذوبان في الماء (ملح الطعام، السكر، حامض الستريك)، ثم للفصلويمكن استخدام الخليط بطريقة التبخير.

تبخر- فصل المواد الصلبة الذائبة في السائل عن طريق تحويلها إلى بخار.


في كوب من الماء، لم يختف الملح، على الرغم من أنه أصبح غير مرئي - الحل شفاف. جعل التبخر من الممكن عزل مادة مذابة في الماء من خليط من المواد (الماء والملح). تظهر بلورات ملح الطعام على الزجاج. وهذا يؤكد الاستنتاج الذي أن كل مادة (الماء والملح) في الخليط تحتفظ بخصائصها.

خاتمة. يمكن عزل المواد القابلة للذوبان من المحلول.

3 لفصل السوائل القابلة للذوبان في بعضها البعض للحصول على ماء نقي (بدون شوائب) تستخدم طريقة التقطير.

(أو التقطير)

التقطير-التقطير، وفصل المواد الموجودة في المخاليط السائلة حسب نقاط الغليان، يليها تبريد البخار.

في الطبيعة لا يوجد الماء في صورته النقية (بدون أملاح). تعد مياه المحيط والبحر والنهر والآبار ومياه الينابيع أنواعًا من محاليل الأملاح في الماء. ومع ذلك، يحتاج الناس في كثير من الأحيان إلى مياه نظيفة لا تحتوي على أملاح (تستخدم في محركات السيارات، وفي الإنتاج الكيميائي للحصول على المحاليل والمواد المختلفة، وفي التقاط الصور الفوتوغرافية). ويسمى هذا الماء المقطر، وطريقة الحصول عليه تسمى التقطير.


دعونا نقوم بتسخين ماء الصنبور فوق لهب مصباح الكحول في أنبوب اختبار مغلق بسدادة بأنبوب مخرج الغاز. ضع نهاية الأنبوب في أنبوب اختبار نظيف وجاف موضوع في كوب به ثلج. ستظهر قطرات من الماء المقطر (المنقى من الأملاح والشوائب) على قاع وجدران أنبوب الاختبار في كوب به ثلج.

يمارس

1. انظر إلى غلاية فارغة يغلي فيها الماء. هل توجد طبقة بيضاء (مقياس) من المواد المذابة في الماء على الجدران والقاع؟

2. تتدفق قطرات الماء من غطاء الغلاية التي تم غلي الماء فيها. أي ماء - الموجود على الغطاء أم في الغلاية نفسها - يحتوي على أملاح أكثر؟ اشرح اجابتك.

3. ما اسم العملية الموضحة في الشكل؟

4. إذا كان الخليط يحتوي على حديد، فيمكنك استخدام المغناطيس لعزله، لأنه ينجذب الحديد وسبائكه إلى المغناطيس.

5. لفصل سائلين غير قابلين للامتزاج (الزيت والماء، وزيت عباد الشمس والماء)، تحتاج إلى استخدام قمع فصل.

سوف يتدفق السائل ذو الكثافة الأعلى إلى الزجاج، ويبقى السائل الأخف في قمع الفصل.

المواد والمخاليط النقية. طرق فصل المخاليط.

من أجل تحديد خصائص المادة، من الضروري وجودها في شكلها النقي، لكن المواد لا توجد في الطبيعة في شكلها النقي.تحتوي كل مادة دائمًا على كمية معينة من الشوائب. المادة التي لا توجد فيها شوائب تقريبًا تسمى نقية. وهم يعملون مع هذه المواد في المختبر العلمي أو معمل الكيمياء المدرسي. لاحظ أنه لا توجد مواد نقية تماما.

تشتمل الخلطات على جميع المواد الطبيعية تقريبًا، والمواد الغذائية (ما عدا الملح والسكر وبعض المواد الأخرى)، ومواد البناء، والمواد الكيميائية المنزلية، والعديد من الأدوية ومستحضرات التجميل.

المواد الطبيعية عبارة عن مخاليط، تتكون أحيانًا من عدد كبير جدًا من المواد المختلفة. على سبيل المثال، تحتوي المياه الطبيعية دائمًا على أملاح وغازات مذابة فيها. في بعض الأحيان يمكن أن تؤدي كمية صغيرة جدًا من الشوائب إلى تغيير قوي جدًا في بعض خواص المادة. على سبيل المثال، فإن محتوى الزنك الذي يتكون من أجزاء من المئات فقط من الحديد أو النحاس يسرع تفاعله مع حمض الهيدروكلوريك مئات المرات. عندما تكون إحدى المواد بكمية سائدة في الخليط، فإن الخليط بأكمله عادة ما يحمل اسمه.


  • المكون هو كل مادة موجودة في الخليط.
تكون المادة النقية متجانسة دائمًا، ولكن من الممكن أن تكون المخاليط متجانسة متجانسة وغير متجانسة.

مخاليط متجانسة.

أضف جزءًا صغيرًا من السكر إلى كوب من الماء وحركه حتى يذوب السكر بالكامل. سيكون طعم السائل حلوًا. وهكذا لم يختفي السكر بل بقي في الخليط. لكننا لن نرى بلوراتها حتى عند فحص قطرة سائل عبر مجهر قوي.

أرز. 3. خليط متجانس (محلول سكر مائي)

الخليط المحضر من السكر والماء متجانس (الشكل 3)؛ يتم خلط أصغر جزيئات هذه المواد بالتساوي فيه.


  • تسمى المخاليط التي لا يمكن اكتشاف مكوناتها بالعين المجردة متجانسة.
معظم السبائك المعدنية هي أيضًا مخاليط متجانسة. على سبيل المثال، في سبيكة من الذهب والنحاس (المستخدمة في صناعة المجوهرات)، لا توجد جزيئات من النحاس الأحمر وجزيئات من الذهب الأصفر.

يتجمد الماء الممزوج بالرمل أو الطباشير أو الطين عند درجة حرارة O 0 مئوية ويغلي عند 100 درجة مئوية.

بعض أنواع المخاليط غير المتجانسة لها أسماء خاصة: الرغوة (على سبيل المثال، رغوة البوليسترين، رغوة الصابون)، المعلق (خليط من الماء مع كمية صغيرة من الدقيق)، المستحلب (الحليب، الزيت النباتي والماء المخفوق جيدا)، الهباء الجوي ( الدخان والضباب).



أرز. 5. المخاليط غير المتجانسة:
أ - خليط من الماء والكبريت.
ب - خليط من الزيت النباتي والماء.
ج - خليط من الهواء والماء

هناك طرق مختلفة لفصل المخاليط. يتأثر اختيار طريقة فصل الخليط بخصائص المواد المكونة للخليط.



دعونا نلقي نظرة فاحصة على كل طريقة:


  • المناصرة- طريقة شائعة لتنقية السوائل من الشوائب الميكانيكية غير القابلة للذوبان في الماء، أومواد سائلة غير قابلة للذوبان في بعضها البعض ولها كثافات مختلفة.
تخيل أن أمامك خليطًا من الزيت النباتي والماء. تحديد نوع الخليط. ( غير متجانسة). قارن بين الخصائص الفيزيائية للنفط والماء. (وهي مواد سائلة غير قابلة للذوبان في بعضها البعض ولها كثافات مختلفة). اقترح طريقة لفصل هذا الخليط ( التمسك). ويتم ذلك باستخدام قمع فصل.

يستخدم الترسيب في تحضير المياه للاحتياجات التكنولوجية والمنزلية، ومعالجة مياه الصرف الصحي، وتجفيف وتحلية النفط الخام، وفي العديد من عمليات التكنولوجيا الكيميائية. وهي مرحلة مهمة في التنقية الذاتية الطبيعية للخزانات الطبيعية والصناعية.


  • الترشيح– فصل السائل عن الشوائب الصلبة غير القابلة للذوبان. تمر جزيئات السائل عبر مسام المرشح، ويتم الاحتفاظ بجزيئات كبيرة من الشوائب.
يمكن أن يتم الترشيح ليس فقط باستخدام مرشح الورق. يمكن أيضًا استخدام مواد سائبة أو مسامية أخرى للتصفية. وتشمل المواد السائبة المستخدمة في هذه الطريقة، على سبيل المثال، رمل الكوارتز. وبالنسبة للطين المسامي - الطين المخبوز والصوف الزجاجي.

تخيل أن أمامك خليطًا من رمال النهر ومياهه. تحديد نوع الخليط. ( غير متجانسة). قارن بين الخواص الفيزيائية للرمال النهرية ومياهها. (وهي مواد غير قابلة للذوبان في بعضها البعض ولها كثافات مختلفة). اقترح طريقة لفصل هذا الخليط ( الفلتره).


  • العمل عن طريق المغناطيسهي طريقة لفصل المخاليط غير المتجانسة عندما تكون إحدى المواد الموجودة في الخليط قابلة للجذب بواسطة المغناطيس
تخيل أن أمامك خليط من الحديد والكبريت. تحديد نوع الخليط. ( غير متجانسة). قارن بين الخواص الفيزيائية للحديد والكبريت. يمكن فصل هذا الخليط الدفاعلأن الكبريت والحديد من المواد الصلبة التي لا تذوب في الماء. إذا صببت هذا الخليط في الماء، فسوف يطفو الكبريت على السطح ويغوص الحديد. ويمكن أيضًا فصل هذا الخليط باستخدام باستخدام المغناطيسلأن الحديد ينجذب للمغناطيس أما الكبريت فلا ينجذب إليه.

  • التبخر –هي طريقة لفصل المخاليط المتجانسة، يتم فيها إطلاق مادة صلبة قابلة للذوبان من المحلول، وعند تسخينها يتبخر الماء، وتبقى بلورات المادة الصلبة.
تخيل أن أمامك خليط من ملح الطعام والماء. تحديد نوع الخليط. ( متجانس). يمكن فصل هذا الخليط تبخرلأنه عند الغليان يتبخر الماء، ويبقى ملح الطعام في الكوب.

  • التقطير (لاتينية تعني "إسقاط") هذه طريقة لفصل المخاليط المتجانسة، حيث يتم فصل المخاليط السائلة إلى أجزاء تختلف في تركيبها. ويتم ذلك عن طريق التبخر الجزئي للسائل يليه تكثيف البخار. يتم إثراء الجزء المقطر (نواتج التقطير) بمواد أكثر تطايرًا نسبيًا (منخفضة الغليان)، ويتم إثراء السائل غير المقطر (القيعان) بمواد أقل تطايرًا نسبيًا (عالية الغليان).
يتيح التقطير تنقية المياه الطبيعية من الشوائب. يتم استخدام الماء النقي (المقطر) الناتج في مختبرات الأبحاث، وفي إنتاج المواد للتكنولوجيا الحديثة، وفي الطب لإعداد الأدوية.

في المختبر، يتم التقطير باستخدام تركيب خاص (الشكل 6). عند تسخين خليط من السوائل، تغلي المادة ذات أقل نقطة غليان أولاً. ويخرج بخاره من الوعاء، ويبرد، ويتكثف، ويتدفق السائل الناتج إلى جهاز الاستقبال. عندما لا تكون هذه المادة موجودة في الخليط، ستبدأ درجة الحرارة في الارتفاع، ومع مرور الوقت، سيغلي مكون سائل آخر. تبقى السوائل غير المتطايرة في الوعاء.


أرز. 6. تركيب معمل التقطير: أ - تقليدي. ب - مبسطة
1 - خليط من السوائل ذات درجات غليان مختلفة.
2 - ميزان الحرارة.
3 - ثلاجة ماء؛
4 - المتلقي

دعونا ننظر في كيفية استخدام البعض طُرق فصل المخاليط.

تقوم عملية الترشيح على تشغيل جهاز التنفس الصناعي - وهو جهاز يحمي رئتي الشخص الذي يعمل في غرفة متربة للغاية. يحتوي جهاز التنفس على مرشحات تمنع دخول الغبار إلى الرئتين (الشكل 7). أبسط جهاز تنفس هو ضمادة مصنوعة من عدة طبقات من الشاش. تحتوي المكنسة الكهربائية أيضًا على مرشح يزيل الغبار من الهواء.

أرز. 7. عامل في جهاز التنفس الصناعي

استنتج الطرق التي يمكنك من خلالها فصل خليط من المواد القابلة للذوبان وغير القابلة للذوبان في الماء.

هل تعرف ما هي الطرق الموجودة لفصل المخاليط؟ لا تتسرع في إعطاء إجابة سلبية. يمكنك استخدام الكثير منهم في أنشطتك اليومية.

المادة النقية: ما هي؟

الذرات والجزيئات والمواد والمخاليط هي مفاهيم كيميائية أساسية. ماذا يقصدون؟ يوجد 118 عنصرًا كيميائيًا في جدول D.I. Mendeleev. هذه أنواع مختلفة من الجسيمات الأولية - الذرات. أنها تختلف عن بعضها البعض في الكتلة.

من خلال الاتصال مع بعضها البعض، تشكل الذرات جزيئات أو مواد. هذا الأخير، والتواصل مع بعضها البعض، وتشكيل مخاليط. المواد النقية لها تركيب وخصائص ثابتة. هذه هياكل متجانسة. ولكن يمكن فصلها إلى مكونات من خلال التفاعلات الكيميائية.

يدعي العلماء أن المواد النقية غير موجودة عمليا في الطبيعة. هناك كمية صغيرة من الشوائب في كل منها. يحدث هذا لأن معظم المواد تختلف في النشاط. حتى المعادن المغمورة في الماء تذوب فيه على مستوى الأيونات.

تكوين المواد النقية ثابت دائمًا. من المستحيل تغييره. لذا، إذا قمت بزيادة كمية الكربون أو الأكسجين في جزيء ثاني أكسيد الكربون، فستكون مادة مختلفة تمامًا. وفي الخليط يمكنك زيادة أو تقليل عدد المكونات. وهذا من شأنه أن يغير تكوينها، ولكن ليس حقيقة وجودها.

ما هو الخليط

مزيج من عدة مواد يسمى خليط. يمكن أن يكونوا من نوعين. إذا كانت المكونات الفردية في الخليط لا يمكن تمييزها، يطلق عليه اسم موحد، أو متجانس. هناك اسم آخر يستخدم غالبًا في الحياة اليومية - الحل. لا يمكن فصل مكونات هذا الخليط بالطرق الفيزيائية. على سبيل المثال، ليس من الممكن استخلاص البلورات المذابة فيه ميكانيكياً من محلول ملحي. لا توجد المحاليل السائلة فقط في الطبيعة. لذلك، الهواء عبارة عن خليط غازي متجانس، وسبائك معدنية صلبة.

في المخاليط غير المتجانسة أو غير المتجانسة، تكون الجزيئات الفردية مرئية للعين المجردة. أنها تختلف عن بعضها البعض في التكوين والخصائص. وهذا يعني أنه يمكن فصلها عن بعضها البعض ميكانيكيًا بحتًا. سندريلا، التي أجبرتها زوجة أبيها الشريرة على فصل الفاصوليا عن البازلاء، تعاملت مع هذه المهمة على أكمل وجه.

الكيمياء: طرق فصل المخاليط

هناك عدد كبير من الخلطات الموجودة في الحياة اليومية والطبيعة. كيفية اختيار الطريقة الصحيحة للفصل بينهما؟ يجب أن يعتمد على الخصائص الفيزيائية للمكونات الفردية. إذا كانت المواد لها نقاط غليان مختلفة، فإن التبخر الذي يليه التبلور، وكذلك التقطير، سيكون فعالاً. وتستخدم هذه الأساليب لفصل الحلول المتجانسة. لفصل المخاليط غير المتجانسة، يتم استخدام الاختلافات في الخصائص الأخرى لمكوناتها: الكثافة، وقابلية التبلل، والذوبان، والحجم، والمغناطيسية، وما إلى ذلك.

الطرق الفيزيائية لفصل المخاليط

عند فصل مكونات الخليط، لا يتغير تكوين المواد نفسها. ولذلك، لا يمكن أن تسمى طرق فصل المخاليط عملية كيميائية. وبالتالي، من خلال الترسيب والترشيح والتعرض للمغناطيس، يمكن فصل المكونات الفردية ميكانيكيًا. في المختبر، يتم استخدام أدوات مختلفة: قمع الفصل، ورق الترشيح، والشرائط المغناطيسية. هذه هي طرق فصل المخاليط غير المتجانسة.

تحري

ربما تكون هذه الطريقة هي الأبسط. كل ربة منزل على دراية بها. يعتمد على الاختلاف في حجم المكونات الصلبة للخليط. يتم استخدام الغربلة في الحياة اليومية لفصل الدقيق عن الشوائب ويرقات الحشرات والملوثات المختلفة. في الإنتاج الزراعي، يتم تنظيف الحبوب من الحطام الأجنبي بهذه الطريقة. عمال البناء يقومون بغربلة خليط من الرمل والحصى.

المناصرة

تستخدم هذه الطريقة لفصل المخاليط للمكونات ذات الكثافات المختلفة. إذا دخل الرمل إلى الماء، فيجب خلط المحلول الناتج جيدًا وتركه لبعض الوقت. ويمكن فعل الشيء نفسه بمزيج من الماء والزيت النباتي أو البترول. سوف تستقر الرمال في القاع. لكن الزيت، على العكس من ذلك، سوف يجمع من فوق. يتم ملاحظة هذه الطريقة في الحياة اليومية والطبيعة. على سبيل المثال، يستقر السخام من الدخان، وقطرات الندى الفردية من الضباب. وإذا تركت الحليب محلي الصنع بين عشية وضحاها، يمكنك جمع الكريمة في الصباح.

الترشيح

يستخدم عشاق الشاي المخمر هذه الطريقة يوميًا. نحن نتحدث عن الترشيح - وهي طريقة لفصل المخاليط بناءً على ذوبان المكونات المختلفة. تخيل أن برادة الحديد والملح دخلت إلى الماء. ستبقى جزيئات كبيرة غير قابلة للذوبان على الفلتر. وسوف يمر الملح المذاب من خلاله. يكمن مبدأ هذه الطريقة في تشغيل المكانس الكهربائية وعمل أقنعة الجهاز التنفسي وضمادات الشاش.

العمل عن طريق المغناطيس

اقترح طريقة لفصل مخاليط الكبريت ومساحيق الحديد. وبطبيعة الحال، هذا هو عمل المغناطيس. هل كل المعادن قادرة على ذلك؟ مُطْلَقاً. بناءً على درجة الحساسية، يتم تمييز ثلاث مجموعات من المواد. على سبيل المثال، لن يتم ربط الذهب والنحاس والزنك بالمغناطيس. إنهم ينتمون إلى مجموعة المواد المغناطيسية. المغنيسيوم والبلاتين والألمنيوم لديهم إدراك ضعيف. ولكن إذا كان الخليط يحتوي على مغناطيسات حديدية، فإن هذه الطريقة ستكون الأكثر فعالية. وتشمل هذه، على سبيل المثال، الحديد والكوبالت والنيكل والتيربيوم والهولميوم والثوليوم.

تبخر

ما هي طريقة فصل المخاليط المناسبة للحصول على محلول مائي متجانس؟ هذا هو التبخر. إذا كان لديك مياه مالحة فقط، ولكنك تحتاج إلى مياه نظيفة، فلا تنزعج على الفور. تحتاج إلى تسخين الخليط إلى درجة الغليان. ونتيجة لذلك، سوف يتبخر الماء. وسوف تظهر بلورات المادة المذابة في قاع الطبق. لتجميع الماء يجب تكثيفه - تحويله من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة. للقيام بذلك، يتم تبريد الأبخرة، ولمس سطح ذي درجة حرارة أقل، وتدفق إلى الحاوية المعدة.

بلورة

في العلوم، يعتبر هذا المصطلح بمعنى أوسع. هذه ليست مجرد طريقة للحصول على مواد نقية. تشمل البلورات الموجودة في الطبيعة الجبال الجليدية والمعادن والعظام ومينا الأسنان.

نموهم يحدث في ظل نفس الظروف. تتشكل البلورات نتيجة لتبريد السوائل أو فرط تشبع البخار، ومن ثم لا ينبغي أن تتغير درجة الحرارة. وبالتالي، يتم الوصول إلى بعض الشروط المقيدة أولاً. ونتيجة لذلك يظهر مركز تبلور تتجمع حوله ذرات السائل أو المنصهر أو الغاز أو الزجاج.

التقطير

من المؤكد أنك سمعت عن الماء الذي يسمى المقطر. وهذا السائل المنقى ضروري لصناعة الأدوية والأبحاث المخبرية وأنظمة التبريد. ويحصلون عليها في أجهزة خاصة. يطلق عليهم التقطير.

التقطير هو طريقة لفصل مخاليط المواد ذات درجات غليان مختلفة. ترجمت من اللاتينية، وهذا المصطلح يعني "يقطر". باستخدام هذه الطريقة، على سبيل المثال، يمكنك فصل الكحول والماء من المحلول. ستبدأ المادة الأولى في الغليان عند درجة حرارة +78 درجة مئوية. وبعد ذلك يتكثف بخار الكحول. سيبقى الماء في شكل سائل.

وبطريقة مماثلة، يتم الحصول على المنتجات المكررة من النفط: البنزين والكيروسين وزيت الغاز. هذه العملية ليست تفاعل كيميائي. ينقسم الزيت إلى أجزاء منفصلة، ​​لكل منها درجة غليان خاصة به. يحدث هذا على عدة مراحل. أولاً، يتم إجراء فصل الزيت الأولي. ويتم تنقيته من الغازات المصاحبة والشوائب الميكانيكية وبخار الماء. في المرحلة التالية، يتم وضع المنتج الناتج في أعمدة التقطير ويبدأ في التسخين. هذا هو التقطير الجوي للنفط. عند درجات حرارة أقل من 62 درجة، يتبخر الغاز المصاحب المتبقي. عن طريق تسخين الخليط إلى 180 درجة، يتم الحصول على كسور البنزين، ما يصل إلى 240 - الكيروسين، ما يصل إلى 350 - وقود الديزل. والمخلفات الناتجة عن تكرير الزيت الحراري هي زيت الوقود الذي يستخدم كمواد تشحيم.

اللوني

سميت هذه الطريقة على اسم العالم الذي استخدمها لأول مرة. كان اسمه ميخائيل سيمينوفيتش تسفيت. في البداية، تم استخدام الطريقة لفصل أصباغ النباتات. ويتم ترجمة اللوني حرفيًا من اليونانية على أنه "أكتب بالألوان". اغمس ورق الترشيح في خليط الماء والحبر. سيبدأ استيعاب الأول على الفور. ويرجع ذلك إلى درجات مختلفة من خصائص الامتزاز. وهذا يأخذ أيضًا في الاعتبار الانتشار ودرجة الذوبان.

الامتزاز

تتمتع بعض المواد بالقدرة على جذب جزيئات من أنواع أخرى. على سبيل المثال، نأخذ الكربون المنشط عند التسمم للتخلص من السموم. تتطلب هذه العملية واجهة تقع بين المرحلتين.

تستخدم هذه الطريقة في الصناعة الكيميائية لفصل البنزين عن المخاليط الغازية، وتنقية المنتجات السائلة من تكرير النفط، وتنقيتها من الشوائب.

لذلك، نظرنا في مقالتنا إلى الطرق الرئيسية لفصل المخاليط. يستخدمها الناس في المنزل وعلى نطاق صناعي. يعتمد اختيار الطريقة على نوع الخليط. عامل مهم هو الخصائص الفيزيائية المحددة لمكوناته. لفصل المحاليل التي لا يمكن تمييز الأجزاء الفردية فيها بصريًا، يتم استخدام طرق التبخر والبلورة واللوني والتقطير. إذا أمكن تحديد المكونات الفردية، تسمى هذه المخاليط غير متجانسة. لفصلها، يتم استخدام طرق الترسيب والترشيح والعمل المغناطيسي.

إذا تم إطلاق الجسيمات المشتتة ببطء من الوسط أو كان من الضروري توضيح نظام غير متجانس مسبقًا، يتم استخدام طرق مثل التلبد والتعويم والتصنيف والتخثر وما إلى ذلك.

التخثر هو عملية التصاق الجسيمات في الأنظمة الغروية (المستحلبات أو المعلقات) مع تكوين الركام. يحدث الالتصاق بسبب اصطدام الجزيئات أثناء الحركة البراونية. يشير التخثر إلى عملية عفوية تميل إلى الدخول في حالة ذات طاقة حرة أقل. عتبة التخثر هي الحد الأدنى لتركيز المادة المعطاة التي تسبب التخثر. بشكل مصطنع، يمكن تسريع عملية التخثر عن طريق إضافة مواد خاصة - المخثرات - إلى النظام الغروي، وكذلك عن طريق تطبيق مجال كهربائي على النظام (التخثير الكهربي)، والعمل الميكانيكي (الاهتزاز، والتحريك)، وما إلى ذلك.

أثناء التخثر، غالبًا ما تتم إضافة مواد كيميائية مخثرة إلى الخليط المنفصل غير المتجانس، مما يؤدي إلى تدمير الأصداف المذابة، مع تقليل جزء انتشار الطبقة الكهربائية المزدوجة الموجودة على سطح الجزيئات. وهذا يسهل تكتل الجزيئات وتشكيل الركام. وبالتالي، بسبب تكوين أجزاء أكبر من الطور المشتت، يتم تسريع ترسيب الجسيمات. تستخدم أملاح الحديد أو الألومنيوم أو أملاح المعادن الأخرى متعددة التكافؤ كمخثرات.

التضمين هو عملية تخثر عكسية، وهي تحلل الركام إلى جزيئات أولية. يتم إجراء عملية الببتة عن طريق إضافة مواد الببترة إلى وسط التشتت. تعمل هذه العملية على تعزيز تفكيك المواد إلى جزيئات أولية. يمكن أن تكون عوامل الترطيب عبارة عن مواد خافضة للتوتر السطحي أو إلكتروليتات، مثل الأحماض الدبالية أو كلوريد الحديديك. تستخدم عملية الببتة للحصول على أنظمة سائلة مشتتة من المعاجين أو المساحيق.

التلبد، بدوره، هو نوع من التخثر. في هذه العملية، تشكل الجزيئات الصغيرة المعلقة في الغاز أو الوسائط السائلة مجاميع ندفية تسمى الكتل. يتم استخدام البوليمرات القابلة للذوبان، على سبيل المثال، البولي إلكتروليتات، كمواد ندفة. يمكن بسهولة إزالة المواد التي تشكل الكتل أثناء التلبد عن طريق الترشيح أو الترسيب. يستخدم التلبد لمعالجة المياه وفصل المواد القيمة عن مياه الصرف الصحي، وكذلك لإثراء المعادن. في حالة معالجة المياه، يتم استخدام المواد الندفية بتركيزات منخفضة (من 0.1 إلى 5 ملغم / لتر).

من أجل تدمير الركام في الأنظمة السائلة، يتم استخدام المواد المضافة التي تحفز الشحنات على الجزيئات التي تمنعها من الاقتراب من بعضها البعض. يمكن أيضًا تحقيق هذا التأثير عن طريق تغيير الرقم الهيدروجيني للبيئة. هذه الطريقة تسمى التفريغ.

التعويم هو عملية فصل الجسيمات الصلبة الكارهة للماء من الطور المستمر السائل عن طريق تثبيتها بشكل انتقائي عند السطح البيني بين المرحلتين السائلة والغازية (سطح التلامس للسائل والغاز أو سطح الفقاعات في الطور السائل). تتم إزالة الجزيئات الصلبة وشوائب الغاز من سطح الطور السائل. تُستخدم هذه العملية ليس فقط لإزالة جزيئات الطور المشتت، ولكن أيضًا لفصل الجزيئات المختلفة بسبب الاختلافات في قابليتها للبلل. في هذه العملية، يتم تثبيت الجزيئات الكارهة للماء عند السطح البيني وفصلها عن الجزيئات المحبة للماء التي تستقر في القاع. تحدث أفضل نتائج التعويم عندما يتراوح حجم الجسيمات بين 0.1 و0.04 ملم.

هناك عدة أنواع من التعويم: الرغوة، الزيت، الفيلم، إلخ. الأكثر شيوعا هو التعويم الرغوي. تسمح هذه العملية بنقل الجزيئات المعالجة بالكواشف إلى سطح الماء باستخدام فقاعات الهواء. وهذا يسمح بتكوين طبقة رغوية، يتم ضبط ثباتها باستخدام مركز الرغوة.

يتم استخدام التصنيف في الأجهزة ذات المقطع العرضي المتغير. بمساعدتها، من الممكن فصل عدد معين من الجزيئات الصغيرة عن المنتج الرئيسي الذي يتكون من جزيئات كبيرة. يتم التصنيف باستخدام أجهزة الطرد المركزي والأسيكلونات المائية بسبب تأثير قوة الطرد المركزي.

يعد فصل المعلقات باستخدام المعالجة المغناطيسية للنظام طريقة واعدة جدًا. تحتفظ المياه التي تمت معالجتها في مجال مغناطيسي بخصائص متغيرة لفترة طويلة، على سبيل المثال، انخفاض القدرة على الترطيب. هذه العملية تجعل من الممكن تكثيف فصل المعلقات.

1. املأ الفراغات في النص باستخدام كلمات "مكونات"، "اختلافات"، "اثنان"، "مادي".

يمكن تحضير الخليط بخلط مادتين على الأقل. يمكن فصل المخاليط إلى مكوناتها الفردية باستخدام الطرق الفيزيائية القائمة على الاختلافات في الخواص الفيزيائية للمكونات.

2. أكمل الجمل.

أ) تعتمد طريقة التسوية علىوالحقيقة هي أن جزيئات المادة الصلبة كبيرة جدًا، فهي تستقر بسرعة في القاع، ويمكن تصريف السائل بعناية من الرواسب.

ب) تعتمد طريقة الطرد المركزي علىعمل قوة الطرد المركزي - تستقر الجزيئات الثقيلة، وينتهي الأمر بالجزيئات الخفيفة في الأعلى.

ج) تعتمد طريقة التصفية علىتمرير محلول مادة صلبة من خلال مرشح حيث يتم الاحتفاظ بالجزيئات الصلبة على المرشح.

3. أكمل الكلمة المفقودة:

أ) الدقيق والسكر المحبب - غربال؛ برادة الكبريت والحديد - المغناطيس.

ب) الماء وزيت عباد الشمس - قمع الفصل؛ الماء ورمل النهر - مرشح.

ج) الهواء والغبار - جهاز التنفس الصناعي؛ الهواء والغازات السامة - ماصة.

4. قم بإعداد قائمة بمعدات الترشيح الضرورية.

أ) مرشح الورق
ب) كوب به محلول
ج) قمع زجاجي
د) الزجاج النظيف
د) قضيب زجاجي
ه) ترايبود مع القدم

5. الخبرة المعملية. صناعة المرشحات العادية والمطوية من ورق الترشيح أو المناديل الورقية.

ما هو الفلتر الذي تعتقد أن المحلول سيمر عبره بشكل أسرع - الفلتر العادي أم المطوي؟ لماذا؟

من خلال الطي - تكون منطقة اتصال الترشيح أكبر من مساحة الفلتر التقليدي.

6. اقترح طرق فصل المخاليط الموضحة في الجدول 16.

طرق فصل بعض المخاليط

7. تجربة المنزل. امتزاز ملونات بيبسي كولا بالكربون المنشط.

الكواشف والمعدات:المشروبات الغازية، الكربون المنشط؛ مقلاة، قمع، ورق ترشيح، موقد كهربائي (غاز).

تقدم.صب نصف كوب (100 مل) من المشروبات الغازية في المقلاة. أضف 5 أقراص من الكربون المنشط هناك. سخني المقلاة لمدة 10 دقائق على الموقد. تصفية الكربون. اشرح نتائج التجربة.

تغير لون المحلول بسبب امتصاص الكربون المنشط للملونات.

8. تجربة المنزل. امتصاص الأبخرة ذات الرائحة بواسطة عصي الذرة.

الكواشف والمعدات: أعواد الذرة، العطر أو الكولونيا؛ 2 مرطبان زجاجي متماثل بالأغطية.

تقدم.ضعي قطرة من العطر في وعاءين زجاجيين. ضع 4-5 أعواد ذرة في إحدى البرطمانات. أغلق كلا الجرارين بالأغطية. هز الجرة التي تحتوي على أعواد الذرة قليلاً. لماذا؟

لزيادة معدل الامتصاص.

افتح الجرارين. اشرح نتائج التجربة.

ولا توجد رائحة في الجرة التي كانت فيها أعواد الذرة، لأنها امتزجت برائحة العطر.