สาขาวิชาเคมี วิธีการแยกสารผสม

วิธีการแยกสารผสม

สารส่วนใหญ่ในโลกของเราไม่ได้อยู่ในรูปที่บริสุทธิ์ แต่อยู่ในสารประกอบและสารผสม ร่วมกับสารอื่นๆ

ดังนั้นองค์ประกอบของหินแกรนิตจึงมีสารสามชนิดที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

แต่นมดูเหมือนเป็นเนื้อเดียวกันสำหรับเราจนเปรี้ยว เปรี้ยว

นมแยกออกเป็นเวย์ใสและตกตะกอนสีขาว - โปรตีน

เคซีน ผู้ชายเมื่อนานมาแล้ว ใช้สารเหล่านี้ , รวมในนมเน้นๆ

จากส่วนผสม นมเปรี้ยวเตรียมจากโปรตีนที่ไม่ละลายน้ำ - เคซีนและละลายได้

เวย์โปรตีนใช้สำหรับโภชนาการทางคลินิก

สารผสมสามารถแยกออกได้อย่างไร?

1. หากสารไม่ละลายในน้ำ เช่น ซีเรียล (ข้าว บัควีท เซโมลินา ฯลฯ) ทรายแม่น้ำ ชอล์ก ดินเหนียว คุณสามารถใช้วิธีการกรองได้

การกรอง-กรองของเหลว (ก๊าซ) ผ่านตัวกรองเพื่อทำให้บริสุทธิ์จากสิ่งสกปรกที่เป็นของแข็ง

1. ติดแผ่นกรอง. เราวางไว้ในกรวยทำให้เปียกด้วยน้ำเล็กน้อย

2. ใส่กรวยที่มีตัวกรองลงในขวด

3. กรองส่วนผสมของสารที่ไม่ละลายน้ำและน้ำผ่านตัวกรอง

บทสรุป. น้ำบริสุทธิ์โดยการกรองผ่านตัวกรองได้อย่างอิสระ สารที่ไม่ละลายในน้ำยังคงอยู่บนตัวกรอง

2. หากของแข็งละลายในน้ำ (เกลือแกง น้ำตาล กรดซิตริก) ให้แยกออกสารผสมสามารถใช้วิธีการระเหยได้

การระเหย- การแยกของแข็งที่ละลายในของเหลวโดยแปลงเป็นไอ

ในแก้วน้ำเกลือไม่ได้หายไปแม้ว่าจะมองไม่เห็นก็ตาม - สารละลายนั้นโปร่งใส การระเหยทำให้สามารถแยกสารที่ละลายในน้ำออกจากส่วนผสมของสาร (น้ำและเกลือ) ผลึกเกลือสามารถมองเห็นได้บนกระจก เป็นการยืนยันข้อสรุปว่า ว่าสารแต่ละชนิด (ทั้งน้ำและเกลือ) ของส่วนผสมยังคงคุณสมบัติอยู่.

บทสรุป. สารที่ละลายน้ำได้สามารถแยกได้จากสารละลาย

3 . ในการแยกของเหลวที่ละลายได้ในกันและกันเพื่อให้ได้น้ำบริสุทธิ์ (ปราศจากสิ่งสกปรก) จะใช้วิธีการกลั่น

(หรือการกลั่น)

การกลั่น-การกลั่น การแยกสารที่มีอยู่ในของผสมของเหลวตามจุดเดือด ตามด้วยการทำให้เย็นลงของไอ

ในธรรมชาติ น้ำในรูปบริสุทธิ์ (ไม่มีเกลือ) จะไม่เกิดขึ้น น้ำในมหาสมุทร ทะเล แม่น้ำ บ่อน้ำ และน้ำพุเป็นสารละลายเกลือหลายชนิดในน้ำ อย่างไรก็ตาม บ่อยครั้งที่ผู้คนต้องการน้ำสะอาดที่ไม่มีเกลือ (ใช้ในเครื่องยนต์ของรถยนต์ ในการผลิตสารเคมีเพื่อให้ได้สารละลายและสารต่างๆ ในการผลิตภาพถ่าย) น้ำดังกล่าวเรียกว่ากลั่นและวิธีการได้มาซึ่งเรียกว่าการกลั่น

เราต้มน้ำประปาให้ร้อนบนเปลวไฟของตะเกียงแอลกอฮอล์ในหลอดทดลอง ปิดด้วยจุกไม้ก๊อกที่มีท่อจ่ายแก๊ส เราลดปลายหลอดลงในหลอดทดลองที่สะอาดและแห้ง วางในแก้วที่มีน้ำแข็ง หยดน้ำกลั่น (ทำให้บริสุทธิ์จากเกลือและสิ่งสกปรก) ปรากฏขึ้นที่ด้านล่างและผนังของหลอดทดลองในแก้วที่มีน้ำแข็ง

ออกกำลังกาย

1. มองเข้าไปในกาต้มน้ำเปล่าที่ใช้ต้มน้ำ มีคราบขาว (เกล็ด) ที่ผนังและด้านล่างของสารที่ละลายในน้ำหรือไม่?

2. หยดน้ำไหลออกจากฝากาต้มน้ำที่ต้มน้ำ น้ำใด - บนฝาหรือในกาต้มน้ำ - มีเกลือมากกว่ากัน? อธิบายคำตอบของคุณ.

3. กระบวนการที่แสดงในภาพมีชื่อว่าอะไร?

4. หากส่วนผสมมีธาตุเหล็กก็สามารถใช้แม่เหล็กแยกออกได้เพราะ เหล็กและโลหะผสมของมันถูกดึงดูดด้วยแม่เหล็ก

5. ในการแยกของเหลวที่เข้ากันไม่ได้สองชนิด (น้ำมันและน้ำ น้ำมันดอกทานตะวัน และน้ำ) คุณต้องใช้กรวยแยก

ของเหลวที่มีความหนาแน่นสูงกว่าจะรวมกันเป็นแก้ว และของเหลวที่เบากว่าจะยังคงอยู่ในกรวยแยก

สารทุกชนิดมีสิ่งสกปรก สารจะถือว่าบริสุทธิ์หากแทบไม่มีสิ่งเจือปน

ส่วนผสมของสารเป็นเนื้อเดียวกันหรือต่างกัน ในส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน ส่วนประกอบไม่สามารถตรวจพบได้โดยการสังเกต แต่สามารถตรวจพบในส่วนผสมที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันได้

คุณสมบัติทางกายภาพบางประการของส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันแตกต่างจากส่วนประกอบนั้น

ในส่วนผสมที่ต่างกันจะคงคุณสมบัติของส่วนประกอบไว้

ส่วนผสมที่แตกต่างกันของสารจะถูกแยกออกโดยการตกตะกอน การกรอง บางครั้งโดยการกระทำของแม่เหล็ก และของผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันจะถูกแยกออกโดยการระเหยและการกลั่น (การกลั่น)

สารบริสุทธิ์และสารผสม

เราอยู่ท่ามกลางสารเคมี เราสูดดมอากาศและนี่คือส่วนผสมของก๊าซ (ไนโตรเจนออกซิเจนและอื่น ๆ ) เราหายใจออกก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เราล้างตัวเองด้วยน้ำ - นี่เป็นอีกสารหนึ่งที่พบได้บ่อยที่สุดในโลก เราดื่มนม - ส่วนผสมของน้ำที่มีไขมันนมหยดเล็กที่สุดและไม่เพียงเท่านั้น: ยังมีโปรตีนจากนมเคซีน, เกลือแร่, วิตามินและแม้กระทั่งน้ำตาล แต่ไม่ใช่ที่พวกเขาดื่มชา แต่เป็นนมพิเศษ - แลคโตส เรากินแอปเปิ้ล ซึ่งประกอบด้วยสารเคมีมากมาย - น้ำตาล กรดมาลิก วิตามิน... แอปเปิ้ล แต่ยังรวมถึงอาหารอื่นๆ ด้วย เราไม่เพียงแต่อยู่ท่ามกลางสารเคมีเท่านั้น แต่พวกเราเองก็ถูกสร้างขึ้นจากสารเคมีเหล่านี้ด้วย ทุกคน - ผิวหนัง กล้ามเนื้อ เลือด ฟัน กระดูก ผม ถูกสร้างขึ้นจากสารเคมี เหมือนกับบ้านอิฐ ไนโตรเจน ออกซิเจน น้ำตาล วิตามิน เป็นสารจากธรรมชาติที่มาจากธรรมชาติ แก้ว ยาง เหล็ก ก็เป็นสารเช่นกัน แม่นยำกว่า วัสดุ (ส่วนผสมของสาร) ทั้งแก้วและยางเป็นแหล่งกำเนิดเทียมซึ่งไม่มีอยู่ในธรรมชาติ สารบริสุทธิ์ทั้งหมดไม่พบในธรรมชาติหรือหายากมาก

สารแต่ละชนิดมักมีสิ่งเจือปนอยู่จำนวนหนึ่งเสมอ สารที่แทบไม่มีสิ่งเจือปนเลยเรียกว่าบริสุทธิ์ พวกเขาทำงานกับสารดังกล่าวในห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์ ห้องเคมีของโรงเรียน โปรดทราบว่าไม่มีสารบริสุทธิ์อย่างแท้จริง

สารบริสุทธิ์แต่ละชนิดมีคุณสมบัติเฉพาะชุดหนึ่ง (คุณสมบัติทางกายภาพคงที่) เฉพาะน้ำกลั่นบริสุทธิ์เท่านั้นที่มี tmelt = 0 °С, tboil = 100 °С และไม่มีรสชาติ น้ำทะเลแข็งตัวที่อุณหภูมิต่ำกว่าและเดือดที่อุณหภูมิสูงขึ้นรสชาติของมันคือรสขม น้ำในทะเลดำกลายเป็นน้ำแข็งที่อุณหภูมิต่ำกว่าและเดือดที่อุณหภูมิสูงกว่าน้ำทะเลบอลติก ทำไม ความจริงก็คือน้ำทะเลมีสารอื่นๆ เช่น เกลือที่ละลายน้ำได้ เช่น เป็นส่วนผสมของสารต่างๆ ซึ่งมีองค์ประกอบแตกต่างกันไปตามช่วงกว้าง แต่คุณสมบัติของส่วนผสมไม่คงที่ แนวคิดของ "ส่วนผสม" ถูกกำหนดไว้ในศตวรรษที่ 17 โรเบิร์ต บอยล์ นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ: "ส่วนผสมคือระบบอินทิกรัลที่ประกอบด้วยส่วนประกอบที่ต่างกัน"

สารจากธรรมชาติเกือบทั้งหมด ผลิตภัณฑ์อาหาร (ยกเว้นเกลือ น้ำตาล และอื่นๆ) ผลิตภัณฑ์ยาและเครื่องสำอาง สารเคมีในครัวเรือน และวัสดุก่อสร้างเป็นส่วนผสม

ลักษณะเปรียบเทียบของสารผสมและสารบริสุทธิ์

สารแต่ละตัวในส่วนผสมเรียกว่าส่วนประกอบ

การจำแนกประเภทของสารผสม

มีส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันและต่างกัน

ส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน (เป็นเนื้อเดียวกัน)

เพิ่มน้ำตาลส่วนเล็ก ๆ ลงในแก้วน้ำแล้วคนให้เข้ากันจนน้ำตาลละลายหมด ของเหลวจะมีรสหวาน ดังนั้นน้ำตาลจึงไม่หายไป แต่ยังคงอยู่ในส่วนผสม โฮ เราจะไม่เห็นผลึกของมัน แม้ว่าจะตรวจดูของเหลวในกล้องจุลทรรศน์อันทรงพลังก็ตาม ส่วนผสมของน้ำตาลและน้ำที่เตรียมไว้นั้นเป็นเนื้อเดียวกันอนุภาคที่เล็กที่สุดของสารเหล่านี้ผสมกันอย่างเท่าเทียมกัน

สารผสมที่ส่วนประกอบไม่สามารถตรวจพบได้โดยการสังเกตจะเรียกว่าเป็นเนื้อเดียวกัน

โลหะผสมส่วนใหญ่เป็นส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน ตัวอย่างเช่น โลหะผสมของทองคำและทองแดง (ใช้ทำเครื่องประดับ) ไม่มีอนุภาคทองแดงสีแดงและอนุภาคทองคำสีเหลือง

จากวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกันของสารผสม มีหลายรายการเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ

ของผสมของก๊าซทั้งหมด รวมทั้งอากาศ เป็นของผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน มีส่วนผสมของของเหลวที่เป็นเนื้อเดียวกันมากมาย

สารผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันเรียกอีกอย่างว่าสารละลายแม้ว่าจะเป็นของแข็งหรือเป็นก๊าซก็ตาม

ให้เรายกตัวอย่างวิธีแก้ปัญหา (อากาศในขวด เกลือแกง + น้ำ การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย: อะลูมิเนียม + ทองแดง หรือ นิกเกิล + ทองแดง)

ของผสมต่างกัน (ต่างกัน)

คุณรู้ไหมว่าชอล์กไม่ละลายในน้ำ หากเทผงลงในแก้วน้ำ จะพบอนุภาคชอล์กในส่วนผสมที่ได้ ซึ่งมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าหรือผ่านกล้องจุลทรรศน์

สารผสมที่ส่วนประกอบสามารถตรวจจับได้โดยการสังเกตจะเรียกว่าต่างกัน

ส่วนผสมที่ต่างกัน ได้แก่ แร่ธาตุ ดิน วัสดุก่อสร้าง เนื้อเยื่อที่มีชีวิต น้ำขุ่น นมและอาหารอื่นๆ ยาและเครื่องสำอางบางชนิด

ในส่วนผสมที่ต่างกันจะคงคุณสมบัติทางกายภาพของส่วนประกอบไว้ ดังนั้นตะไบเหล็กที่ผสมกับทองแดงหรืออลูมิเนียมจะไม่สูญเสียความสามารถในการดึงดูดแม่เหล็ก

สารผสมที่ต่างกันบางประเภทมีชื่อพิเศษ: โฟม (เช่น โฟม สบู่เหลว) สารแขวนลอย (ส่วนผสมของน้ำกับแป้งเล็กน้อย) อิมัลชัน (นม น้ำมันพืชที่เขย่าให้เข้ากันกับน้ำ) ละอองลอย (ควัน) ,หมอก).

วิธีการแยกสารผสม

ในธรรมชาติ สารมีอยู่ในรูปของสารผสม สำหรับการวิจัยในห้องปฏิบัติการ การผลิตภาคอุตสาหกรรม สำหรับความต้องการด้านเภสัชวิทยาและการแพทย์ จำเป็นต้องมีสารบริสุทธิ์

มีหลายวิธีในการแยกสารผสม สิ่งเหล่านี้ได้รับการคัดเลือกโดยคำนึงถึงประเภทของส่วนผสม สถานะของการรวมกลุ่ม และความแตกต่างในคุณสมบัติทางกายภาพของส่วนประกอบ

วิธีการแยกสารผสม

วิธีการเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความแตกต่างในคุณสมบัติทางกายภาพของส่วนประกอบต่างๆ ของส่วนผสม

พิจารณาวิธีการแยกของผสมที่ต่างกันและเป็นเนื้อเดียวกัน

โครมาโตกราฟีเป็นวิธีการพิเศษในการแยกส่วนประกอบโดยพิจารณาจากการดูดซึมที่แตกต่างกันของสารบางชนิด

หากคุณแขวนแถบกระดาษกรองไว้เหนือภาชนะที่มีหมึกสีแดง ให้จุ่มเฉพาะส่วนปลายของแถบที่อยู่ในนั้น กระดาษจะดูดซับสารละลายและลอยขึ้นมา แต่เส้นขอบของการเพิ่มขึ้นของสีนั้นล่าช้าหลังเส้นขอบของการเพิ่มขึ้นของน้ำ นี่คือสาเหตุที่การแยกสารสองชนิดเกิดขึ้น: น้ำและสีมีความสำคัญในหมึก

ด้วยความช่วยเหลือของโครมาโตกราฟี นักพฤกษศาสตร์ชาวรัสเซีย M. S. Tsvet เป็นคนแรกที่แยกคลอโรฟิลล์ออกจากส่วนสีเขียวของพืช ในอุตสาหกรรมและห้องปฏิบัติการ แทนที่จะใช้กระดาษกรองสำหรับโครมาโตกราฟี แป้ง ถ่านหิน หินปูน และอะลูมิเนียมออกไซด์ สารต้องมีระดับการทำให้บริสุทธิ์เท่ากันหรือไม่?

เพื่อจุดประสงค์ที่แตกต่างกัน จำเป็นต้องใช้สารที่มีระดับการทำให้บริสุทธิ์ต่างกัน น้ำประกอบอาหารได้รับการชำระอย่างเพียงพอเพื่อขจัดสิ่งสกปรกและคลอรีนที่ใช้ฆ่าเชื้อ น้ำดื่มต้องต้มก่อน และในห้องปฏิบัติการเคมีเพื่อเตรียมสารละลายและการทดลอง ในทางการแพทย์ จำเป็นต้องใช้น้ำกลั่น เพื่อทำให้บริสุทธิ์ที่สุดจากสารที่ละลายในนั้น สารบริสุทธิ์สูงซึ่งมีปริมาณสิ่งเจือปนไม่เกินหนึ่งในล้านเปอร์เซ็นต์ ถูกใช้ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ เซมิคอนดักเตอร์ เทคโนโลยีนิวเคลียร์ และอุตสาหกรรมความแม่นยำอื่นๆ

• กฎการทำงานในห้องปฏิบัติการ
• เครื่องแก้วและอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ
• กฎความปลอดภัยเมื่อทำงานกับสารกัดกร่อน ติดไฟและเป็นพิษ สารเคมีในครัวเรือน
• วิธีการทางวิทยาศาสตร์สำหรับการศึกษาสารเคมีและการเปลี่ยนแปลง วิธีการแยกสารผสมและการทำให้สารบริสุทธิ์

กฎการทำงานในห้องปฏิบัติการ

ห้ามมิให้ทำงานโดยลำพังในห้องปฏิบัติการโดยเด็ดขาด เนื่องจากในสถานการณ์อุบัติเหตุจะไม่มีใครช่วยเหลือผู้ประสบภัยและกำจัดผลที่ตามมาของอุบัติเหตุโดยเด็ดขาด

ขณะทำงานในห้องปฏิบัติการ จำเป็นต้องปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านความสะอาด ความเงียบ ความสงบเรียบร้อย และความปลอดภัย เนื่องจากความเร่งรีบและประมาทเลินเล่อมักนำไปสู่อุบัติเหตุที่ส่งผลกระทบร้ายแรง

ผู้ปฏิบัติงานแต่ละคนควรทราบว่าห้องปฏิบัติการมีอุปกรณ์ป้องกันอัคคีภัยและชุดปฐมพยาบาลที่บรรจุทุกอย่างที่จำเป็นสำหรับการปฐมพยาบาลไว้ที่ไหน

คุณไม่สามารถเริ่มทำงานได้จนกว่านักเรียนจะเข้าใจเทคนิคทั้งหมดสำหรับการนำไปใช้งาน

ควรทำการทดลองในเครื่องแก้วเคมีที่สะอาดเท่านั้น หลังจากสิ้นสุดการทดลอง ควรล้างจานทันที

ในกระบวนการทำงาน จำเป็นต้องสังเกตความสะอาดและความถูกต้อง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสารต่างๆ ไม่ได้สัมผัสกับผิวหน้าและมือ เนื่องจากสารหลายชนิดทำให้เกิดการระคายเคืองต่อผิวหนังและเยื่อเมือก

ไม่สามารถลิ้มรสสารในห้องปฏิบัติการได้ คุณสามารถสูดดมสารต่างๆ ได้โดยการค่อยๆ นำไอระเหยหรือก๊าซเข้าหาตัวเองอย่างระมัดระวังโดยใช้มือขยับเล็กน้อย และอย่าเอนไปทางเรือและไม่หายใจเข้าลึกๆ

ภาชนะใด ๆ ที่เก็บรีเอเจนต์ไว้ควรติดฉลากด้วยชื่อของสาร

เรือที่มีสารหรือสารละลายต้องใช้มือข้างหนึ่งที่คอและอีกมือหนึ่งจากด้านล่างรองรับด้านล่าง

เมื่อให้ความร้อนแก่ของเหลวและสารที่เป็นของแข็งในหลอดทดลองและขวด อย่าเปิดช่องเปิดโดยตรงที่ตัวคุณเองและเพื่อนบ้าน นอกจากนี้ยังเป็นไปไม่ได้ที่จะมองจากด้านบนเข้าไปในภาชนะที่อุ่นอย่างเปิดเผยเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นเมื่อมีการปล่อยมวลร้อน

เสร็จงานปิดแก๊สน้ำไฟ

ห้ามเทสารละลายเข้มข้นของกรดและด่างรวมถึงตัวทำละลายอินทรีย์ต่างๆ สารที่มีกลิ่นแรงและสารไวไฟลงในอ่างโดยเด็ดขาด ของเสียเหล่านี้จะต้องเทลงในขวดพิเศษ

ห้องปฏิบัติการแต่ละแห่งต้องมีหน้ากากป้องกันและแว่นตา

ในแต่ละห้องของห้องปฏิบัติการ จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ป้องกันอัคคีภัย: กล่องที่มีทรายร่อนและที่ตักสำหรับมัน, ผ้าห่มกันไฟ (ใยหินหรือสักหลาดหนา), ถังดับเพลิงแบบชาร์จ

กฎความปลอดภัยเมื่อทำงานกับสารกัดกร่อน ติดไฟและเป็นพิษ สารเคมีในครัวเรือน

หากต้องการเร่งการละลายของของแข็งในหลอดทดลอง ห้ามใช้นิ้วปิดช่องเปิดขณะเขย่า

การละลายของด่างควรทำในจานพอร์ซเลนโดยเติมสารส่วนเล็ก ๆ ลงไปในน้ำด้วยการกวนอย่างต่อเนื่อง

เมื่อพิจารณากลิ่นของสาร อย่าก้มเหนือกลิ่น สูดดมไอระเหยหรือก๊าซที่ปล่อยออกมา จำเป็นต้องฉีดไอน้ำหรือแก๊สไปที่จมูกโดยเอามือแตะคอของเรือเล็กน้อยแล้วหายใจเข้าอย่างระมัดระวัง

กรดหรือด่างที่หกควรคลุมด้วยทรายแห้งที่สะอาดแล้วผสมจนของเหลวทั้งหมดถูกดูดซึมจนหมด ตักทรายเปียกออกโดยตักใส่ภาชนะแก้วกว้างสำหรับล้างและทำให้เป็นกลางในภายหลัง

ต้องเทสารละลายจากขวดปฏิกิริยาเพื่อให้เมื่อเอียงฉลากจะอยู่ด้านบน (ฉลากอยู่ในฝ่ามือ) หากสารละลายอัลคาไลหรือกรดสัมผัสกับผิวหนัง ให้ล้างออกหลังจากเขย่าหยดที่มองเห็นได้ด้วยน้ำเย็นจัด จากนั้นบำบัดด้วยสารละลายที่เป็นกลาง (สารละลายกรดอะซิติก 2% หรือสารละลายโซเดียมไบคาร์บอเนต 2%) แล้วล้างออก ด้วยน้ำ

วิธีการแยกสารผสมและการทำให้สารบริสุทธิ์ สารบริสุทธิ์และสารผสมสาร

ส่วนผสมคือวัสดุที่ประกอบด้วยสารตั้งแต่สองชนิดขึ้นไปโดยสุ่มสลับกันในอวกาศ

สารบริสุทธิ์เป็นวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกันทางกายภาพและทางเคมีโดยมีคุณสมบัติคงที่ชุดหนึ่ง เนื้อหาของสิ่งเจือปนในการเตรียมที่มีความบริสุทธิ์สูงจะวัดเป็นล้านส่วนและส่วนล้านของเปอร์เซ็นต์

การตกตะกอนเป็นวิธีการที่อิงจากความหนาแน่นต่างๆ ของสาร

ตัวอย่างเช่น ส่วนผสมของน้ำมันพืชและน้ำสามารถแยกออกเป็นน้ำมันและน้ำได้โดยปล่อยให้ส่วนผสมตกตะกอน

การกรองเป็นวิธีการที่ขึ้นอยู่กับความสามารถที่แตกต่างกันของตัวกรองในการส่งผ่านสารที่ประกอบเป็นส่วนผสม ตัวอย่างเช่น ด้วยความช่วยเหลือของตัวกรอง สิ่งสกปรกที่เป็นของแข็งสามารถแยกออกจากของเหลวได้

การระเหยเป็นการแยกของแข็งที่ไม่ระเหยง่ายออกจากสารละลายในตัวทำละลายที่ระเหยได้ โดยเฉพาะน้ำ ตัวอย่างเช่น ในการแยกเกลือที่ละลายในน้ำ คุณเพียงแค่ต้องทำให้น้ำระเหย น้ำจะระเหยและเกลือจะยังคงอยู่

เนื้อหาในบทเรียนประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับวิธีต่างๆ ในการแยกสารผสมและการทำให้สารบริสุทธิ์ คุณจะได้เรียนรู้วิธีใช้ความรู้เกี่ยวกับความแตกต่างในคุณสมบัติของส่วนประกอบต่างๆ ของส่วนผสม เพื่อเลือกวิธีการที่เหมาะสมที่สุดในการแยกส่วนผสมที่กำหนด

หัวข้อ: แนวคิดทางเคมีเบื้องต้น

บทเรียน: วิธีการแยกสารผสมและสารทำให้บริสุทธิ์

ให้เรานิยามความแตกต่างระหว่าง "วิธีการแยกสารผสม" และ "วิธีการทำให้สารบริสุทธิ์" ในกรณีแรก สิ่งสำคัญคือต้องได้รับส่วนประกอบทั้งหมดที่ประกอบเป็นส่วนผสมในรูปแบบบริสุทธิ์ เมื่อทำให้สารบริสุทธิ์ การได้รับสิ่งเจือปนในรูปแบบบริสุทธิ์มักจะถูกละเลย

การตั้งถิ่นฐาน

วิธีการแยกส่วนผสมของทรายและดินเหนียว? นี่เป็นหนึ่งในขั้นตอนในการผลิตเซรามิกส์ (เช่น ในการผลิตอิฐ) ในการแยกส่วนผสมดังกล่าวจะใช้วิธีการตกตะกอน ส่วนผสมถูกวางไว้ในน้ำและคนให้เข้ากัน ดินเหนียวและทรายตกตะกอนในน้ำในอัตราที่ต่างกัน ดังนั้นทรายจะตกตะกอนเร็วกว่าดินเหนียวมาก (รูปที่ 1)

ข้าว. 1. การแยกส่วนผสมของดินเหนียวและทรายโดยการตกตะกอน

วิธีการตกตะกอนยังใช้เพื่อแยกส่วนผสมของของแข็งที่ไม่ละลายน้ำที่มีความหนาแน่นต่างกัน ตัวอย่างเช่น ส่วนผสมของเหล็กและขี้เลื่อยสามารถแยกออกได้ด้วยวิธีนี้ (ขี้เลื่อยจะลอยในน้ำในขณะที่เหล็กจะเกาะตัว)

ส่วนผสมของน้ำมันพืชและน้ำสามารถแยกออกได้โดยการตกตะกอน เนื่องจากน้ำมันไม่ละลายในน้ำและมีความหนาแน่นต่ำกว่า (รูปที่ 2) ดังนั้นโดยการตกตะกอนจึงเป็นไปได้ที่จะแยกของผสมของของเหลวที่ไม่ละลายในกันและกันด้วยความหนาแน่นต่างกัน

ข้าว. 2. การแยกส่วนผสมของน้ำมันพืชและน้ำโดยการตกตะกอน

ในการแยกส่วนผสมของเกลือแกงและทรายแม่น้ำ คุณสามารถใช้วิธีการตกตะกอน (เมื่อผสมกับน้ำเกลือจะละลาย ทรายจะละลาย) แต่การแยกทรายออกจากสารละลายเกลือด้วยวิธีอื่นจะเชื่อถือได้มากกว่า วิธีการ - วิธีการกรอง

การกรองส่วนผสมนี้สามารถทำได้โดยใช้ตัวกรองกระดาษและกรวยที่หย่อนลงในแก้ว เม็ดทรายยังคงอยู่บนกระดาษกรอง และสารละลายเกลือที่ชัดเจนจะผ่านตัวกรอง ในกรณีนี้ ทรายแม่น้ำเป็นตะกอน และสารละลายเกลือคือน้ำชะขยะ (รูปที่ 3)

ข้าว. 3. ใช้วิธีกรองแยกทรายแม่น้ำออกจากสารละลายเกลือ

การกรองสามารถทำได้ไม่เฉพาะกับกระดาษกรองเท่านั้น แต่ยังสามารถกรองด้วยวัสดุที่มีรูพรุนหรือหลวมอื่นๆ ด้วย ตัวอย่างเช่น วัสดุจำนวนมาก ได้แก่ ทรายควอทซ์ และวัสดุที่มีรูพรุน ได้แก่ ใยแก้วและดินเผา

สารผสมบางชนิดสามารถแยกออกได้โดยใช้วิธี "การกรองแบบร้อน" ตัวอย่างเช่น ส่วนผสมของกำมะถันและผงเหล็ก เหล็กละลายที่อุณหภูมิสูงกว่า 1500 C และกำมะถันประมาณ 120 C กำมะถันที่หลอมละลายสามารถแยกออกจากผงเหล็กโดยใช้ใยแก้วที่อุ่น

เกลือสามารถแยกออกจากสิ่งที่กรองได้โดยการระเหย กล่าวคือ อุ่นส่วนผสมและน้ำจะระเหยและเกลือจะยังคงอยู่บนถ้วยพอร์ซเลน บางครั้งใช้การระเหย ซึ่งเป็นการระเหยของน้ำบางส่วน เป็นผลให้เกิดสารละลายที่มีความเข้มข้นมากขึ้นเมื่อเย็นลงซึ่งตัวถูกปล่อยออกมาในรูปของผลึก

หากมีสารที่สามารถทำให้เป็นแม่เหล็กได้ในส่วนผสม ก็สามารถแยกสารออกในรูปแบบบริสุทธิ์ได้โดยง่ายโดยใช้แม่เหล็ก ตัวอย่างเช่น สามารถแยกส่วนผสมของกำมะถันและผงเหล็กออกได้ด้วยวิธีนี้

ส่วนผสมเดียวกันสามารถแยกออกได้ด้วยวิธีอื่น โดยใช้ความรู้เรื่องความเปียกชื้นของส่วนประกอบต่างๆ ของส่วนผสมกับน้ำ เหล็กเปียกด้วยน้ำเช่น น้ำจะกระจายไปทั่วพื้นผิวของเตารีด กำมะถันไม่เปียกน้ำ ถ้าใส่กำมะถันลงไปในน้ำก็จะจมเพราะ ความหนาแน่นของกำมะถันมากกว่าความหนาแน่นของน้ำ แต่ผงกำมะถันจะโผล่ออกมาเพราะ ฟองอากาศเกาะติดกับเมล็ดกำมะถันที่ไม่เปียกน้ำแล้วดันขึ้นสู่ผิวน้ำ ในการแยกส่วนผสม คุณต้องใส่ลงในน้ำ ผงกำมะถันจะลอยและเหล็กจะจม (รูปที่ 4)

ข้าว. 4. การแยกส่วนผสมของกำมะถันและผงเหล็กโดยการลอยตัว

วิธีการแยกสารผสมตามความแตกต่างของความสามารถในการเปียกของส่วนประกอบที่เรียกว่า flotation (French flotter - to float) พิจารณาอีกสองสามวิธีในการแยกและการทำให้สารบริสุทธิ์

วิธีการแยกสารผสมที่เก่าแก่ที่สุดวิธีหนึ่งคือการกลั่น (หรือการกลั่น) การใช้วิธีนี้ทำให้สามารถแยกส่วนประกอบที่ละลายน้ำได้และมีจุดเดือดต่างกัน นี่คือวิธีการรับน้ำกลั่น น้ำที่มีสิ่งเจือปนถูกต้มในภาชนะเดียว ไอน้ำที่ได้จะควบแน่นเมื่อเย็นลงในภาชนะอื่นในรูปของน้ำกลั่น (บริสุทธิ์) แล้ว

ข้าว. 5. รับน้ำกลั่น

ส่วนประกอบที่มีคุณสมบัติคล้ายคลึงกันสามารถแยกออกได้โดยใช้วิธีโครมาโตกราฟี วิธีนี้ขึ้นอยู่กับการดูดซึมสารต่างๆ ที่แยกจากกันโดยพื้นผิวของสารอื่น

ตัวอย่างเช่น หมึกสีแดงสามารถแยกออกเป็นส่วนประกอบ (น้ำและสีย้อม) โดยใช้โครมาโตกราฟี

ข้าว. 6. การแยกหมึกสีแดงด้วยโครมาโตกราฟีกระดาษ

ในห้องปฏิบัติการเคมี โครมาโตกราฟีจะดำเนินการโดยใช้เครื่องมือพิเศษ - โครมาโตกราฟีซึ่งส่วนหลักคือคอลัมน์โครมาโตกราฟีและเครื่องตรวจจับ

การดูดซับใช้กันอย่างแพร่หลายในเคมีเพื่อทำให้สารบางชนิดบริสุทธิ์ มันคือการสะสมของสารหนึ่งบนพื้นผิวของสารอื่น สารดูดซับรวมถึง ตัวอย่างเช่น ถ่านกัมมันต์

ลองทิ้งถ่านกัมมันต์ลงในภาชนะที่มีน้ำสี คนให้เข้ากัน กรองแล้วคุณจะพบว่ากรองนั้นไม่มีสี อะตอมของคาร์บอนดึงดูดโมเลกุล ในกรณีนี้คือสีย้อม

ปัจจุบันการดูดซับใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำน้ำและฟอกอากาศ ตัวอย่างเช่น เครื่องกรองน้ำมีถ่านกัมมันต์เป็นตัวดูดซับ

1. รวบรวมงานและแบบฝึกหัดวิชาเคมี ป.8 สู่ตำรา โดย ป.อ. Orzhekovsky และอื่น ๆ "เคมีเกรด 8" / P.A. Orzhekovsky, N.A. ติตอฟ, เอฟ.เอฟ. เฮเกล – M.: AST: Astrel, 2006.

2. Ushakova O.V. หนังสือเรียนวิชาเคมี ป.8 สู่ตำรา โดย ป.อ. Orzhekovsky และอื่น ๆ “ เคมี เกรด 8” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. ออร์เจคอฟสกี; ภายใต้. เอ็ด ศ. ป. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (หน้า 10-11)

3. เคมี ม.8 ตำราเรียน ทั่วไป สถาบัน / ป. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. ปอนตัก. M.: AST: Astrel, 2005.(§4)

4. เคมี: inorg. เคมี: ตำราเรียน. สำหรับ 8 เซลล์ ทั่วไป สถาบัน / G.E. รุดซิติส, ฟูเกียว เฟลด์แมน. - ม.: การศึกษา, JSC "ตำรามอสโก", 2552 (§ 2)

5. สารานุกรมสำหรับเด็ก เล่มที่ 17. เคมี / บทที่. แก้ไขโดย V.A. Volodin ชั้นนำ วิทยาศาสตร์ เอ็ด ไอ. ลีนสัน. – ม.: อแวนต้า+, 2546.

แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม

1. แหล่งข้อมูลการศึกษาดิจิทัลชุดเดียว ()

2. วารสารอิเล็กทรอนิกส์ "เคมีและชีวิต" ()

การบ้าน

จากตำราป. Orzhekovsky และอื่น ๆ "เคมีเกรด 8" กับ. 33 เลขที่ 2,4,6,ต.

อะไรคือความแตกต่างระหว่างสารบริสุทธิ์และสารผสมของสาร?

สารบริสุทธิ์แต่ละชนิดมีคุณสมบัติเฉพาะชุดหนึ่ง (คุณสมบัติทางกายภาพคงที่) เฉพาะน้ำกลั่นบริสุทธิ์เท่านั้นที่มี tmelt = 0 °С, tboil = 100 °С และไม่มีรสชาติ น้ำทะเลแข็งตัวที่อุณหภูมิต่ำกว่าและเดือดที่อุณหภูมิสูงขึ้นรสชาติของมันคือรสขม น้ำในทะเลดำกลายเป็นน้ำแข็งที่อุณหภูมิต่ำกว่าและเดือดที่อุณหภูมิสูงกว่าน้ำทะเลบอลติก ทำไม ความจริงก็คือน้ำทะเลมีสารอื่นๆ เช่น เกลือที่ละลายน้ำได้ เช่น เป็นส่วนผสมของสารต่างๆ ซึ่งมีองค์ประกอบแตกต่างกันไปตามช่วงกว้าง แต่คุณสมบัติของส่วนผสมไม่คงที่ แนวคิดของ "ส่วนผสม" ถูกกำหนดไว้ในศตวรรษที่ 17 นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ Robert Boyle: "ของผสมเป็นระบบอินทิกรัลที่ประกอบด้วยส่วนประกอบที่ต่างกัน"

ลักษณะเปรียบเทียบของสารผสมและสารบริสุทธิ์

ส่วนผสมมีลักษณะแตกต่างกันออกไป

การจำแนกประเภทของสารผสมแสดงในตาราง:

ต่อไปนี้คือตัวอย่างสารแขวนลอย (ทรายแม่น้ำ + น้ำ) อิมัลชัน (น้ำมันพืช + น้ำ) และสารละลาย (อากาศในขวด เกลือ + น้ำ การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย: อะลูมิเนียม + ทองแดง หรือ นิกเกิล + ทองแดง)

ในสารแขวนลอยอนุภาคของแข็งจะมองเห็นได้ในอิมัลชัน - หยดของเหลวสารผสมดังกล่าวเรียกว่าต่างกัน (ต่างกัน) และในสารละลายส่วนประกอบจะไม่สามารถแยกแยะได้ว่าเป็นของผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน (เป็นเนื้อเดียวกัน)

วิธีการแยกสารผสม

ในธรรมชาติ สารมีอยู่ในรูปของสารผสม สำหรับการวิจัยในห้องปฏิบัติการ การผลิตภาคอุตสาหกรรม สำหรับความต้องการด้านเภสัชวิทยาและการแพทย์ จำเป็นต้องมีสารบริสุทธิ์

ใช้วิธีการต่างๆ ของการแยกสารผสมเพื่อทำให้สารบริสุทธิ์

วิธีการเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความแตกต่างในคุณสมบัติทางกายภาพของส่วนประกอบต่างๆ ของส่วนผสม

พิจารณาวิธีแยกแยะ ส่วนผสมที่ต่างกันและเป็นเนื้อเดียวกัน .

วิธีการพิเศษในการแยกส่วนประกอบตามการดูดซึมที่แตกต่างกันของสารบางชนิดคือ โครมาโตกราฟี.

ที่บ้านคุณสามารถทำการทดลองต่อไปนี้ แขวนแถบกระดาษกรองไว้เหนือขวดหมึกสีแดง จุ่มเฉพาะปลายแถบลงไป กระดาษจะดูดซับสารละลายและลอยขึ้นมา แต่เส้นขอบของการเพิ่มขึ้นของสีนั้นล่าช้าหลังเส้นขอบของการเพิ่มขึ้นของน้ำ นี่คือสาเหตุที่การแยกสารสองชนิดเกิดขึ้น: น้ำและสีมีความสำคัญในหมึก

ด้วยความช่วยเหลือของโครมาโตกราฟี นักพฤกษศาสตร์ชาวรัสเซีย M. S. Tsvet เป็นคนแรกที่แยกคลอโรฟิลล์ออกจากส่วนสีเขียวของพืช ในอุตสาหกรรมและห้องปฏิบัติการ แทนที่จะใช้กระดาษกรองสำหรับโครมาโตกราฟี แป้ง ถ่านหิน หินปูน และอะลูมิเนียมออกไซด์ สารต้องมีระดับการทำให้บริสุทธิ์เท่ากันหรือไม่?

เพื่อจุดประสงค์ที่แตกต่างกัน จำเป็นต้องใช้สารที่มีระดับการทำให้บริสุทธิ์ต่างกัน น้ำประกอบอาหารได้รับการชำระอย่างเพียงพอเพื่อขจัดสิ่งสกปรกและคลอรีนที่ใช้ฆ่าเชื้อ น้ำดื่มต้องต้มก่อน และในห้องปฏิบัติการเคมีเพื่อเตรียมสารละลายและการทดลอง ในทางการแพทย์ จำเป็นต้องใช้น้ำกลั่น เพื่อทำให้บริสุทธิ์ที่สุดจากสารที่ละลายในนั้น สารบริสุทธิ์สูงซึ่งมีปริมาณสิ่งเจือปนไม่เกินหนึ่งในล้านเปอร์เซ็นต์ ถูกใช้ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ เซมิคอนดักเตอร์ เทคโนโลยีนิวเคลียร์ และอุตสาหกรรมความแม่นยำอื่นๆ.

อ่านบทกวีของ L. Martynov "น้ำกลั่น":

น้ำ
ที่ชื่นชอบ
เท!
เธอคือ
ส่อง
บริสุทธิ์มาก
จะดื่มอะไรดี
อย่าล้าง.
และมันก็ไม่ใช่เรื่องบังเอิญ
เธอคิดถึง
วิลโลว์ tala
และความขมขื่นของเถาวัลย์ดอก
เธอคิดถึงสาหร่าย
และน้ำมันปลาจากแมลงปอ
เธอพลาดที่จะหยักศก
เธอพลาดไหลไปทุกที่
เธอมีชีวิตไม่เพียงพอ
ทำความสะอาด -
น้ำกลั่น!