Mieszaniną nazywamy substancję, która składa się z co najmniej dwóch składników. Mogą to być ciała stałe, ciecze lub gazy. W zależności od stanu skupienia tych składników możemy wyróżnić różne metody ich rozdzielania. Innymi właściwościami fizycznymi mającymi wpływ na sposób rozdzielania mieszanin oprócz stanu skupienia są również: gęstość, rozpuszczalność bądź właściwości elektrostatyczne. Najczęściej stosowane sposoby rozdzielania mieszanin to:
Sączenie – ma zastosowanie przy rozdzielaniu ciał stałych i cieczy. Polega na przepuszczaniu substancji przez sączek o odpowiedniej wielkości tak, aby wszystkie drobiny ciała stałego pozostały na sączku, a ciecz przeszła do zbiornika (np. kolby). Metoda ta jest metodą mało dokładną ale często wystarczającą przy rozdzielaniu substancji.
Odparowanie – stosowana w przypadku, kiedy mieszaniną jest roztwór wodny. Warunkiem zastosowania tej metody jest fakt, że substancja rozpuszczona musi być nielotna, dzięki czemu można odparować wodę a substancja rozpuszczona pozostaje na dnie zbiornika. Sposób przeprowadzania tej metody polega na podgrzaniu parowniczki nad palnikiem do momentu uzyskania suchej substancji. Przykładem może być na przykład otrzymywanie soli kuchennej z wody morskiej.
Destylacja – bardzo skuteczna metoda rozdzielania substancji polegająca na wykorzystaniu różnic pomiędzy temperaturami wrzenia poszczególnych składników. Stosowana jest do rozdzielania mieszanin ciekłych. Polega na podgrzaniu w odpowiednim pojemniku rozdzielanej mieszaniny do temperatury wrzenia jednej z substancji (bardziej lotnej). Para składnika bardziej lotnego jest następnie chłodzona (w chłodnicy) i skraplana do odpowiedniego pojemnika zwanego odbieralnikiem. W przypadku destylacji mieszanin ciekłych np. ropy naftowej destylacje prowadzi się w odpowiednim przedziale temperatur. Otrzymany w ten sposób destylat nazywamy frakcją.
Rektyfikacja – polega na wielokrotnej destylacji. Stosowana jest w przypadku składników o niewielkich różnicach w temperaturach wrzenia. Do przeprowadzenia rektyfikacji stosuje się odpowiednio skonstruowane urządzenia zwane kolumnami rektyfikacyjnymi, w środku których znajdują się półki rektyfikacyjne pozwalające na wielokrotne odparowywanie i skraplanie substancji.
Krystalizacja – metoda pozwalająca rozdzielać roztwory substancji stałych w cieczach. Często stosowana do oczyszczenia substancji stałej poprzez rozpuszczenie jej w odpowiednim rozpuszczalniku a następnie przeprowadzenie krystalizacji poprzez częściowe zatężenie roztworu, oziębienie bądź wysolenie (dodanie innej substancji zmniejszającej rozpuszczalność substancji już zawartej w roztworze).
Sedymentacja – proces wykorzystujący różnicę mas i rozmiarów poszczególnych drobin. Polega na tym, że cięższe składniki mieszaniny opadają na dno naczynia.
Dekantacja – stosowana przy rozdzielaniu cieczy i ciał stałych. Polega na zlewaniu cieczy znad osadu, który opadł na dno naczynia.
Ekstrakcja – wykorzystuje różnicę rozpuszczalności składników mieszaniny. Polega na tym, że do mieszaniny dodajemy odpowiednio dobrany rozpuszczalnik (najlepiej taki, aby jeden ze składników mieszaniny rozpuszczał się w nim dobrze, a drugi prawie w ogóle), dzięki czemu substancje nierozpuszczoną będziemy mogli oddzielić. Proces ekstrakcji przeprowadza się kilka razy, aby jak najdokładniej rozdzielić składniki mieszaniny.
Adsorpcja – polega na wykorzystaniu zdolności podłoża do pochłaniania (adsorbowania) składników mieszaniny. Substancja, na której zachodzi proces nazywana jest adsorbentem, zaś substancja, która ulega adsorpcji – adsorbatem. Adsorbentami są najczęściej ciała stałe o bardzo dobrze rozwiniętej powierzchni, np. węgiel lekarski, który wrzucony do rozcieńczonego soku powoduje jego odbarwienie pochłaniając składniki roztworu.
Rozdzielanie grawitacyjne – metoda polegająca na wykorzystaniu różnic gęstości dwóch cieczy niemieszających się ze sobą, np. woda i olej. Mieszanina tych dwóch składników wlana do pojemnika utworzy dwie warstwy: dolną – dla cieczy cięższej o większej gęstości i górną – dla cieczy lżejszej o mniejszej gęstości.
Sączenie – ma zastosowanie przy rozdzielaniu ciał stałych i cieczy. Polega na przepuszczaniu substancji przez sączek o odpowiedniej wielkości tak, aby wszystkie drobiny ciała stałego pozostały na sączku, a ciecz przeszła do zbiornika (np. kolby). Metoda ta jest metodą mało dokładną ale często wystarczającą przy rozdzielaniu substancji.
Odparowanie – stosowana w przypadku, kiedy mieszaniną jest roztwór wodny. Warunkiem zastosowania tej metody jest fakt, że substancja rozpuszczona musi być nielotna, dzięki czemu można odparować wodę a substancja rozpuszczona pozostaje na dnie zbiornika. Sposób przeprowadzania tej metody polega na podgrzaniu parowniczki nad palnikiem do momentu uzyskania suchej substancji. Przykładem może być na przykład otrzymywanie soli kuchennej z wody morskiej.
Destylacja – bardzo skuteczna metoda rozdzielania substancji polegająca na wykorzystaniu różnic pomiędzy temperaturami wrzenia poszczególnych składników. Stosowana jest do rozdzielania mieszanin ciekłych. Polega na podgrzaniu w odpowiednim pojemniku rozdzielanej mieszaniny do temperatury wrzenia jednej z substancji (bardziej lotnej). Para składnika bardziej lotnego jest następnie chłodzona (w chłodnicy) i skraplana do odpowiedniego pojemnika zwanego odbieralnikiem. W przypadku destylacji mieszanin ciekłych np. ropy naftowej destylacje prowadzi się w odpowiednim przedziale temperatur. Otrzymany w ten sposób destylat nazywamy frakcją.
Rektyfikacja – polega na wielokrotnej destylacji. Stosowana jest w przypadku składników o niewielkich różnicach w temperaturach wrzenia. Do przeprowadzenia rektyfikacji stosuje się odpowiednio skonstruowane urządzenia zwane kolumnami rektyfikacyjnymi, w środku których znajdują się półki rektyfikacyjne pozwalające na wielokrotne odparowywanie i skraplanie substancji.
Krystalizacja – metoda pozwalająca rozdzielać roztwory substancji stałych w cieczach. Często stosowana do oczyszczenia substancji stałej poprzez rozpuszczenie jej w odpowiednim rozpuszczalniku a następnie przeprowadzenie krystalizacji poprzez częściowe zatężenie roztworu, oziębienie bądź wysolenie (dodanie innej substancji zmniejszającej rozpuszczalność substancji już zawartej w roztworze).
Sedymentacja – proces wykorzystujący różnicę mas i rozmiarów poszczególnych drobin. Polega na tym, że cięższe składniki mieszaniny opadają na dno naczynia.
Dekantacja – stosowana przy rozdzielaniu cieczy i ciał stałych. Polega na zlewaniu cieczy znad osadu, który opadł na dno naczynia.
Ekstrakcja – wykorzystuje różnicę rozpuszczalności składników mieszaniny. Polega na tym, że do mieszaniny dodajemy odpowiednio dobrany rozpuszczalnik (najlepiej taki, aby jeden ze składników mieszaniny rozpuszczał się w nim dobrze, a drugi prawie w ogóle), dzięki czemu substancje nierozpuszczoną będziemy mogli oddzielić. Proces ekstrakcji przeprowadza się kilka razy, aby jak najdokładniej rozdzielić składniki mieszaniny.
Adsorpcja – polega na wykorzystaniu zdolności podłoża do pochłaniania (adsorbowania) składników mieszaniny. Substancja, na której zachodzi proces nazywana jest adsorbentem, zaś substancja, która ulega adsorpcji – adsorbatem. Adsorbentami są najczęściej ciała stałe o bardzo dobrze rozwiniętej powierzchni, np. węgiel lekarski, który wrzucony do rozcieńczonego soku powoduje jego odbarwienie pochłaniając składniki roztworu.
Rozdzielanie grawitacyjne – metoda polegająca na wykorzystaniu różnic gęstości dwóch cieczy niemieszających się ze sobą, np. woda i olej. Mieszanina tych dwóch składników wlana do pojemnika utworzy dwie warstwy: dolną – dla cieczy cięższej o większej gęstości i górną – dla cieczy lżejszej o mniejszej gęstości.
Należy pamiętać, że dobór odpowiedniej metody zależy od tego, jakie substancję chcemy oddzielić analizując przy tym indywidualne właściwości każdego ze składników mieszaniny.
Metody rozdzielania mieszanin Wasze opinie
OK
Też tak sądzę
Pomocne
Ok
Moja opinia jest pozytywna
Ok
Ok