Bizning maqolamizda biz toza moddalar va aralashmalar nima ekanligini, aralashmalarni ajratish usullarini ko'rib chiqamiz. Har birimiz ulardan kundalik hayotda foydalanamiz. Sof moddalar tabiatda umuman uchraydimi? Va ularni aralashmalardan qanday ajratish mumkin?
Sof moddalar va aralashmalar: aralashmalarni ajratish usullari
Sof moddalar faqat ma'lum turdagi zarrachalarni o'z ichiga olgan moddalardir. Olimlarning fikriga ko'ra, ular tabiatda deyarli mavjud emas, chunki ularning barchasi, ahamiyatsiz nisbatda bo'lsa ham, aralashmalarni o'z ichiga oladi. Mutlaqo barcha moddalar suvda ham eriydi. Hatto, masalan, kumush uzuk bu suyuqlikka botirilsa ham, bu metallning ionlari eritma ichiga tushadi.
Sof moddalarning belgisi tarkibi va fizik xususiyatlarining doimiyligidir. Ularning hosil bo'lish jarayonida energiya miqdorining o'zgarishi sodir bo'ladi. Bundan tashqari, u ham ko'payishi, ham kamayishi mumkin. Sof moddani faqat kimyoviy reaksiya orqali alohida tarkibiy qismlarga ajratish mumkin. Masalan, faqat distillangan suvda ushbu modda uchun odatiy qaynash va muzlash nuqtasi mavjud,ta'm va hidning etishmasligi. Uning kislorod va vodorodini esa faqat elektroliz orqali parchalash mumkin.
Va ularning agregatlari toza moddalardan qanday farq qiladi? Kimyo bizga bu savolga javob berishga yordam beradi. Aralashmalarni ajratish usullari fizikdir, chunki ular moddalarning kimyoviy tarkibi o'zgarishiga olib kelmaydi. Sof moddalardan farqli o'laroq, aralashmalar o'zgaruvchan tarkibga va xususiyatlarga ega va ularni fizik usullar bilan ajratish mumkin.
Aralashma nima
Aralashma alohida moddalar yigʻindisidir. Masalan, dengiz suvi. Distillangandan farqli o'laroq, u achchiq yoki sho'r ta'mga ega, yuqori haroratda qaynatiladi va pastroq haroratda muzlaydi. Moddalar aralashmalarini ajratish usullari fizikdir. Demak, toza tuzni dengiz suvidan bug'lanish va keyinchalik kristallanish yo'li bilan olish mumkin.
Aralashmalarning turlari
Suvga shakar qo'shsangiz, biroz vaqt o'tgach, uning zarralari eriydi va ko'rinmas holga keladi. Natijada, ularni oddiy ko'z bilan ajratib bo'lmaydi. Bunday aralashmalar bir hil yoki bir hil deb ataladi. Havo, benzin, bulon, atir, shirin va sho'r suv, mis va alyuminiy qotishmasi ham bunga misoldir. Ko'rib turganingizdek, bir hil aralashmalar agregatsiyaning turli holatlarida bo'lishi mumkin, lekin suyuqliklar eng keng tarqalgan. Ular yechimlar deb ham ataladi.
Geterogen yoki geterogen aralashmalarda alohida moddalarning zarralarini ajratish mumkin. Temir va yog'och qoldiqlari, qum va osh tuzi odatiy misollardir. Geterogen aralashmalar suspenziyalar deb ham ataladi. Ular orasida suspenziyalar va emulsiyalar ajralib turadi. Birinchisi suyuq va qattiq moddadan iborat. Demak, emulsiya suv va qum aralashmasidir. Emulsiya turli xil zichlikdagi ikkita suyuqlik birikmasidir.
Maxsus nomli heterojen aralashmalar mavjud. Shunday qilib, ko'pikka misol sifatida ko'pik, aerozollarga tuman, tutun, dezodorantlar, havo spreyi, antistatik moddalar kiradi.
Aralashmalarni ajratish usullari
Albatta, ko'plab aralashmalar ularni tashkil etuvchi alohida moddalarga qaraganda qimmatroq xususiyatlarga ega. Ammo kundalik hayotda ham ularni ajratish kerak bo'lgan holatlar mavjud. Sanoatda esa butun sanoat shu jarayonga asoslanadi. Masalan, neftdan uni qayta ishlash natijasida benzin, gazoyl, kerosin, mazut, quyosh moyi va mashina moyi, raketa yoqilg'isi, atsetilen va benzol olinadi. Qabul qilaman, bu mahsulotlardan foydalanish yog'ni o'ylamasdan yoqishdan ko'ra foydaliroqdir.
Endi aralashmalarni ajratishning kimyoviy usullari degan narsa bor yoki yo'qligini ko'rib chiqamiz. Faraz qilaylik, tuzning suvli eritmasidan sof moddalar olishimiz kerak. Buning uchun aralashmani isitish kerak. Natijada, suv bug'ga aylanadi, tuz esa kristallanadi. Lekin shu bilan birga bir moddaning boshqa moddaga aylanishi ham bo'lmaydi. Bu shuni anglatadiki, bu jarayonning asosi jismoniy hodisalardir.
Aralashmalarni ajratish usullari agregatsiya holatiga, eritish qobiliyatiga, qaynash haroratining farqiga, uning tarkibiy qismlarining zichligi va tarkibiga bog'liq. Keling, ularning har birini alohida ko'rib chiqaylikmisollar.
Filtrlash
Bu ajratish usuli suyuqlik va erimaydigan qattiq moddalarni o'z ichiga olgan aralashmalar uchun javob beradi. Masalan, suv va daryo qumi. Ushbu aralashmani filtrdan o'tkazish kerak. Natijada u orqali toza suv bemalol o'tadi, qum esa qoladi.
Hisoblash
Aralashmalarni ajratishning ba'zi usullari tortishish ta'siriga asoslangan. Shunday qilib, suspenziyalar va emulsiyalar toza moddalarga parchalanishi mumkin. Agar o'simlik moyi suvga kirsa, avval aralashmani chayqash kerak. Keyin uni bir muddat qoldiring. Natijada, suv idishning pastki qismida bo'ladi va moy uni plyonka shaklida qoplaydi.
Laboratoriya sharoitida choʻktirish uchun ajratuvchi voronka qoʻllaniladi. Uning ishlashi natijasida zichroq suyuqlik idishga quyiladi, engil suyuqlik esa qoladi.
Oʻrnatish jarayonining past tezligi bilan tavsiflanadi. Cho'kma hosil bo'lishi uchun ma'lum vaqt kerak bo'ladi. Sanoat sharoitida bu usul sedimentatsiya tanklari deb ataladigan maxsus tuzilmalarda amalga oshiriladi.
Magnit bilan harakat
Agar aralashmada metall bo'lsa, uni magnit yordamida ajratish mumkin. Misol uchun, alohida temir va yog'och talaş. Ammo barcha metallar bu xususiyatlarga egami? Umuman yo'q. Ushbu usul uchun faqat ferromagnitlarni o'z ichiga olgan aralashmalar mos keladi. Bularga temirdan tashqari nikel, kob alt, gadoliniy, terbiy, disprosiy, golmiy, erbiy kiradi.
Distillash
Bu sarlavhalotin tilidan tarjima qilingan "tomchilarni to'kish" degan ma'noni anglatadi. Distillash - moddalarning qaynash nuqtalari farqiga asoslangan aralashmalarni ajratish usuli. Shunday qilib, hatto uyda ham spirtli ichimliklar va suvni ajratish mumkin. Birinchi modda 78 daraja haroratda allaqachon bug'lana boshlaydi. Sovuq yuzaga tegib, spirt bug'i kondensatsiyalanib, suyuq holatga aylanadi.
Sanoatda neftni qayta ishlash mahsulotlari, aromatik moddalar, sof metallar shu tarzda olinadi.
Bug'lanish va kristallanish
Bu ajratish usullari suyuq eritmalar uchun javob beradi. Ularning tarkibini tashkil etuvchi moddalar qaynash nuqtasida farqlanadi. Shunday qilib, ular erigan suvdan tuz yoki shakar kristallarini olish mumkin. Buning uchun eritmalar isitiladi va to'yingan holatga qadar bug'lanadi. Bunday holda, kristallar yotqiziladi. Agar toza suv olish kerak bo'lsa, eritma qaynatiladi, keyin bug'lar sovuqroq yuzada kondensatsiyalanadi.
Gaz aralashmalarini ajratish usullari
Gaz aralashmalari laboratoriya va sanoat usullari bilan ajratiladi, chunki bu jarayon maxsus jihozlarni talab qiladi. Tabiiy xomashyo havo, koks, generator, bog'langan va uglevodorodlar birikmasi bo'lgan tabiiy gazdir.
Aralashmalarni gaz holatida ajratishning fizik usullari quyidagilardan iborat:
- Kondensatsiya bosqichma-bosqich jarayondiraralashmani sovutish, uning davomida uning tarkibiy qismlarining kondensatsiyasi sodir bo'ladi. Bunda birinchi navbatda separatorlarda to`plangan yuqori qaynaydigan moddalar suyuq holatga o`tadi. Shu tarzda koks gazidan vodorod olinadi, aralashmaning reaksiyaga kirmagan qismidan ammiak ham ajratiladi.
- Sorbsiya - ba'zi moddalarning boshqalar tomonidan so'rilishi. Bu jarayon qarama-qarshi tarkibiy qismlarga ega, ular o'rtasida reaktsiya davomida muvozanat o'rnatiladi. Oldinga va teskari jarayonlar turli xil sharoitlarni talab qiladi. Birinchi holda, bu yuqori bosim va past haroratning kombinatsiyasi. Bu jarayon sorbsiya deb ataladi. Aks holda, qarama-qarshi shartlar qo'llaniladi: yuqori haroratda past bosim.
- Membranani ajratish usuli boʻlib, unda yarim oʻtkazuvchan boʻlinmalar xususiyatidan turli moddalar molekulalarini tanlab oʻtkazish uchun foydalaniladi.
- Qayta oqim - aralashmalarning yuqori qaynaydigan qismlarini sovutish natijasida kondensatsiyalanish jarayoni. Bunday holda, alohida komponentlarning suyuqlik holatiga o'tish harorati sezilarli darajada farq qilishi kerak.
Xromatografiya
Ushbu usulning nomini "rang bilan yozaman" deb tarjima qilish mumkin. Tasavvur qiling-a, suvga siyoh qo'shiladi. Agar siz filtr qog'ozining uchini shunday aralashmaga tushirsangiz, u so'rila boshlaydi. Bunday holda, suv siyohga qaraganda tezroq so'riladi, bu ushbu moddalarning sorbtsiyasining boshqa darajasi bilan bog'liq. Xromatografiya nafaqat aralashmalarni ajratish usuli, balki moddalarning diffuziya va eruvchanlik kabi xususiyatlarini o'rganish usulidir.
Shunday qilib, biz uchrashdik“sof moddalar”, “aralashmalar” kabi tushunchalar bilan. Birinchisi, faqat ma'lum turdagi zarrachalardan tashkil topgan elementlar yoki birikmalar. Ularning misollari tuz, shakar, distillangan suvdir. Aralashmalar alohida moddalar to'plamidir. Ularni ajratish uchun bir qancha usullar qo'llaniladi. Ularni ajratish usuli uning tarkibiy qismlarining fizik xususiyatlariga bog'liq. Ulardan asosiylari cho‘ktirish, bug‘lanish, kristallanish, filtrlash, distillash, magnitlanish va xromatografiyadir.
