9 טכניקות הפרדת התערובת הנפוצות ביותר - כִּימִיָה - 2025

הבחירה בטכניקות הפרדת תערובת מבוססת על סוג התערובת וההבדל בתכונות הכימיות של רכיבי התערובת (אוניברסיטת אמריטה ו- CDAC מומבאי, SF).

רוב החומרים בסביבתנו הם תערובות של שני רכיבים או יותר. התערובות הומוגניות או הטרוגניות. תערובות הומוגניות אחידות בהרכבן, להפך, תערובות הטרוגניות אינן.

אוויר הוא תערובת הומוגנית ושמן במים הוא תערובת הטרוגנית. ניתן להפריד תערובות הומוגניות והטרוגניות למרכיביהן בשיטות פיזיקליות שונות.

בתגובה כימית, חשוב לבודד את הרכיבים / ים המעניינים מכל שאר החומרים, כך שניתן יהיה לאפיין אותם עוד יותר.

מחקרי מערכות ביוכימיות, ניתוח סביבתי, מחקר תרופות, ותחומי מחקר רבים אחרים דורשים שיטות הפרדה אמינות (Separating Mixtures, SF).

תערובות מגיעות בצורות ובשלבים רבים. ניתן להפריד בין רובם, וסוג שיטת ההפרדה תלוי באיזה סוג תערובת מדובר.

שיטות נפוצות להפרדת תערובות

סִנוּן

סינון הוא שיטה המשמשת להפרדת חומרים טהורים לתערובות המורכבות מחלקיקים, שחלקם גדולים מספיק כדי להילכד בחומר נקבובי.

גודל החלקיקים יכול להשתנות במידה ניכרת, בהתחשב בסוג התערובת. לדוגמה, מי נחלים הם תערובת המכילה אורגניזמים ביולוגיים טבעיים כמו חיידקים, נגיפים ופרוטוזואה.

ישנם מסנני מים שיכולים לסנן חיידקים שאורכם בסדר גודל של 1 מיקרון. לתערובות אחרות, כמו אדמה, יש גדלי חלקיקים גדולים יחסית, אותם ניתן לסנן דרך משהו כמו פילטר קפה.

גניבה

כאשר יש להפריד בין צפיפות של שני נוזלים שלא ניתן לחלוק זה עם זה, ניתן להשתמש בשיטה זו.

המשפך המפריד מסייע באיסוף נוזלי הקרוואן בנפרד. במקרה של מוצקים, ניתן להפריד את המוצקים הקלים יותר על ידי גזרתם במדיום מימי כאשר שני המוצקים אינם מסיסים. כאשר נושמים אוויר ניתן לבצע את ההפרדה גם עם תערובות מוצקות קלות וכבדות מאוד.

הַאֲצָלָה

זה המאפיין הפיזי של חומרים מסוימים לעבור ישירות ממצב מוצק למצב גזי ללא הופעת המצב הנוזלי.

לא לכל החומרים יש מאפיין זה. אם סובלימציה של מרכיב אחד בתערובת, ניתן להשתמש במאפיין זה כדי להפריד אותו מהרכיבים האחרים בתערובת.

יוד (I ₂ ), נפתלין (C ₁₀ H ₈ , כדורי נפטלין), אמוניום כלוריד (NH ₄ Cl) וקרח יבש (CO ₂ מוצק) הם כמה חומרים הנמכרים (טכניקות הפרדה פיזית, SF) ).

אידוי

אידוי הוא טכניקה המשמשת להפרדת תערובות הומוגניות בהן יש מוצק אחד או יותר מומסים.

שיטה זו גורשת את הרכיבים הנוזלים מהמרכיבים המוצקים. התהליך כרוך בדרך כלל בחימום התערובת עד שלא נותר עוד נוזלים.

לפני השימוש בשיטה זו, התערובת צריכה להכיל רכיב נוזלי אחד בלבד, אלא אם כן לא חשוב לבודד את המרכיבים הנוזלים.

הסיבה לכך היא שכל הרכיבים הנוזלים יתאדו עם הזמן. שיטה זו מתאימה להפרדת מוצק מסיס מנוזל.

באזורים רבים בעולם מתקבל מלח שולחן מאידוי מי הים. החום בתהליך נובע מהשמש (CK-12 Foundation, SF).

זיקוק פשוט

זיקוק פשוט הוא שיטה המשמשת להפרדת רכיבים של תערובת המכילה שני נוזלים מעורבבים הרותחים ללא פירוק ויש להם הבדל מספיק בנקודות הרתיחה שלהם.

תהליך הזיקוק כולל חימום נוזלים לנקודות הרתיחה שלו והעברת האדים לחלק הקר של המנגנון, לאחר מכן עיבוי האדים ואיסוף הנוזל המעובה במיכל.

בתהליך זה, כאשר הטמפרטורה של נוזל עולה, לחץ האדים של הנוזל עולה. כאשר לחץ האדים של הנוזל והלחץ האטמוספרי מגיעים לאותה רמה, הנוזל משתנה למצב האדים שלו.

אדים עוברים מעל החלק המחומם של המנגנון עד שהם באים במגע עם המשטח הקריר של הקבל מקורר המים.

כאשר הקיטור מתקרר הוא מתעבר ועובר דרך הקבל ונאסף בכונס דרך מתאם הוואקום.

זיקוק שברירי

כאשר ההבדל בנקודות הרתיחה קרוב זה לזה ולא הרבה, מבוצע זיקוק מפורט הנקרא זיקוק שברירי. זה מתבצע בעמודה הנקראת טור שבריר.

עמוד השברון מאפשר עיבוי של ממסים שונים בטמפרטורות שונות ולהחזיר את חלק התערובת לבקבוק.

זיקוק נפט מתרחש בעמודת הפירוק הרב-רכיבית בטווח רחב של טמפרטורות.

ניתן להשתמש בהבדלי נקודת התכה באותה צורה של נקודת רתיחה בהפרדת תערובות.

נוצרים גושי קרח אשר מיובשים מים מתוקים ומבוססים על דיכאון של תופעת נקודת הקפאה (Tutorvista.com, SF).

כרומטוגרפיה

כרומטוגרפיה היא משפחה של טכניקות כימיה אנליטיות להפרדת תערובות. זה כרוך בהעברת הדגימה, תערובת המכילה את האנליט, ב"שלב הנייד ", לרוב בזרם ממס, דרך" השלב הנייח ".

השלב הנייח מעכב את מעבר רכיבי המדגם. כאשר רכיבים עוברים במערכת במהירויות שונות הם מופרדים בזמן, כמו רצים במרתון.

באופן אידיאלי, לכל רכיב יש זמן אופייני לעבור את המערכת. זה מכונה "זמן שמירה".

כרומטוגרף לוקח תערובת כימית הנישאת על ידי נוזל או גז ומפריד אותם לרכיביו כתוצאה מהתפלגות דיפרנציאלית של מומסים כאשר הם זורמים סביב או מעל שלב מוצק או נוזלי נייח.

טכניקות שונות להפרדת תערובות מורכבות מבוססות על הזיקה ההפרשיה של חומרים למדיום נייד גזי או נוזלי ולמדיום ספיגה נייח דרכו הם עוברים. כמו נייר, ג'לטין או ג'ל סיליקון סיליקון (Separation Techniques, SF).

צנטריפוגה

בצנטריפוגה נוזל מסתובב במהירות כה רבה עד שהחלקיקים נפרדים. הבדלים בצפיפות גורמים לחלקיקים כבדים יותר לשקוע לקרקעית ולחלקיקים קלים יותר להצטבר למעלה.

רופאים מפרידים דגימות דם לצורך ניתוח (מחקר) באמצעות צנטריפוגה (Kindersley, 2007).

הפרדה מגנטית

ניתן להפריד בין אלקטרוליטים ולא אלקטרוליטים, חומרים מגנטיים ולא מגנטיים באמצעות טכניקת הפרדה זו באמצעות שדה חשמלי או שדה מגנטי.

הפניות

1. אוניברסיטת אמריטה ו- CDAC מומבאי. (SF). הפרדת תערובות בטכניקות שונות. נלקח מ- amrita.olabs.edu amrita.olabs.edu.in
2. קרן CK-12. (SF). שיטות להפרדת תערובות. לקוח מ- ck12.org ck12.org
3. Kindersley, D. (2007). תערובות נפרדות. נלקח מ- factmonster factmonster.com
4. טכניקות חלוקה פיזית. (SF). נלקח מ- ccri.edu ccri.edu
5. הפרדת תערובות. (SF). נלקח מ- eschooltoday eschooltoday.com
6. טכניקות הפרדה. (SF). נלקח מ- kentchemistry kentchemistry.com