metody rozdzielania mieszanin

Metody rozdzielania mieszanin

START

Celem rozdzielania mieszanin jest zwykle uzyskanie jednego lub większej liczby składników w stanie czystym. Rodzielaniu poddaje się wytworzone przez człowieka mieszaniny poreakcyjne lub mieszaniny występujące w przyrodzie. Mieszaniny rozdziela się metodami fizycznymi,

czyli takimi, w których wykorzystuje się różnice między właściwościami fizycznymi składników.

następny

Metody rozdzielania mieszanin niejednorodnych

Sączenie polega na przeniesieniu całej mieszaniny (składającej się z cieczy i ciała stałego) na sączek bibuły. Jest to metoda rozdzielania która wykorzystuje różnice w stanie skupieniaskładników mieszaniny. W procesie tym ciało stałe pozostaje na sączku, a ciecz wypływa przez nóżkę lejka, stanowiąc przesącz. Jest to dogodna metoda rozdzielania zawiesin. Zwykle sączki, wykonane ze standardowej bibuły, nie pozwalają rozdzielać w ten sposób składników koloidów

Cząstki o rozdrobnieniu koloidalnym są na tyle małe, że przechodzą przez zbyt duże pory w sączku. Można jednak zastosować specjalne sączki których pory są dostosowane do rozdzielania takich mieszanin.

Sączenie

następny

Sedymentacja

rozdzielanie zawiesiny przez powolne opadanie ciała stałego, rozproszonego w cieczy, pod wpływem siły ciężkości. Warunkiem koniecznym jest to, aby ciało stałe miało gęstość większą od gęstości cieczy. Po zakończeniu sedymentacji można ciecz zlać znad osadu.

następny

Dekantacja

Oddzielanie ciała stałego od cieczy przez ostrożne, powolne zlewanie cieczy znad ciała stałego, tak aby ciało stałe pozostało na dnie. Dekantację można stosować gdy ciało stałe ma gęstość większą od gęstości cieczy, leży na dnie i nie wylewa się wraz z cieczą. Dekantację przeprowadza się zatem po sedymentacji

następny

Metody rozdzielania mieszanin jednorodnych

Krystalizacja

Wydzielanie substancji stałej z roztworu nasyconego. Może być spowodowane obniżeniem temperatury roztworu lub odparowaniem rozpuszczalnika. Klasyczny sposób przeprowadzenia krystalizacji polega na obniżeniu temperatury roztworu. Metoda ta ma istotną zaletę i jedną wadę. Dzięki niej mozna odzyskać substancję o wysokim stopniu czystości. Niestety, część tej substancji musi jednak pozostać w roztworze, bowiem zawsze pewna jej porcja pozostaje rozpuszczona. Z tego powodu z roztworu nie udaje się '' odzyskać,, całej rozpuszczonej substancji stałej. W celu odparowania rozpuszczalnika można pozostawić roztwór w otwartym naczyniu na dłuższy czas w temperaturze pokojowej, ale tylko wówczas, gdy rozpuszczalnik nie jest toksyczny, a substancja rozpuszczona nie jest lotna. Oczywiście znacznie szybciej można odparować rozpuszczalnik w temperaturze wrzenia roztoru

następny

Rozwarstwienie

Rozdzielenie się mieszaniny dwóch niemieszających się cieczy o różnych gęstościach lub wydzielenie się cieczy z roztworu nasyconego, wywołane obniżeniem temperatury. Rozwarstwienie można również osiągnąć przez tzw. wysolenie które powoduje zmniejszenie rozpuszczalnosci cieczy w cieczy. Rozwarstwioną mieszaninę rozdziela się na poszczególne składniki w rozdzielaczu.

następny

Desaturacja

Wydzielanie gazu z roztworu nasyconego. Może być wywołane podwyższeniem temperatury, ponieważ rozpuszczalność gazów maleje ze wzrostem temperatury. Taki sam efekt wywoła obniżenie ciśnienia. Jest to powszechnie znany efekt, który towarzyszy otwieraniu butelek z ciepłym napojem nasyconym tlenkiem węgla.

następny

Destylacja

Metoda rozdzielania mieszanin ciekłych, która wykorzystuje różnice w temperaturze wrzenia jej składników. Ogrzewanie ciekłej, wieloskładnikowej mieszaniny powoduje, że jej składniki zaczynają coraz intensywniej parować. Pierwszy wrze składnik o najniższej temperaturze wrzenia. Jego para przedostaje się do chłodnicy i ulega skropleniu. Po oddestylowaniu jednego składnika i dalszym ogrzewaniu mieszaniny, jej temperatura podnosi się aż do osiągnięcia temperatury wrzenia następnego składnika. W mieszaninach zawierających wielką liczbę składników, a taką mieszaninąn jest ropa naftowa, oddestylowuje się po kilka składników jednocześnie. Słupek rtęci w termometrze podnosi się powoli i systematycznie. Taka destylacja pozwala jedynie na wstępne rozdzielenie składników na grupy wrzące w określonym przedziale temperatur. Destylacja ropy naftowej nie pozwala na jej rozdzielenie na poszczególne składniki, lecz na grupy składników tzw. frakcje.

następny

Chromatografia

We współczesnych labolatoriach badawczych wykorzystywaną chromatografię przeprowadza się w sposób zautomatyzowany. Stosuje się najczęściej dwa rodzaje chromatografii- cieczową i gazową.

Obecnie podstawowa metoda rozdzielania mieszanin w labolatoriach naukowych. Istnieje kilka rodzajów chromatografii np. bibułowa i kolumnowa. Podstawą każdego rodzaju chromatografii jest materiał nieruchomy, czyli adsorbent. Może to być bibuła filtracyjna, krzemionka lub inna substancja wykazująca dobe właściwości wiążące. Przez nieruchomy absorbent przepływa mieszanina , która ma być rozdzielona. Poszczególne składniki tej mieszaniny poruszają się wzdłuż absorbentu z różną szybkością , ponieważ jedne rodzaje drobin są wiązane słabo, a inne silniej. W większości przypadków przez absorbent przepływa- oprócz mieszaniny- równierz odpowiedni rozpuszczalnik- eluent. Popycha on poszczególne składniki, zwiększając szybkość ich przemieszczania się. Chromatografia jest więc metodą rzdzielania mieszanin, która wykorzystuje różnice w szybkośći przemieszczania się poszczególnych składników przez nieruchomy absorbent.

następny

Wysokosprawna chromatografia cieczowa

Przykład chromatografii kolumnowej, wktórej eluent przepuszcza się przez specjalną kolumnę pod wysokim ciśnieniem. Aparatura zaopatrzona jest w detektory, które umożliwiają wykrycie substancji, analizę jej czystości, a przede wszystkim jej identyfikację na podstawie analizy masy molowej.

następny

Chromatografia gazowa

Umożliwia przeprowadzenie dokładnej analizy składu nawet bardzo słorzonych mieszanin. Fazą ruchomą jest gaz, stąd nazwa techniki. Aparatura wyposarzona jest w detektory, które umozliwiają identyfikację analizowanej substancji. Wykorzystuje się ją nie tylko w pracy labolatoryjnej, ale równierz w przemyśle, kryminalistyce i ochronie środowiska

następny

Eureka!

Dziękuję za uwagę, Maja Szymańska