תערובות הטרוגניות: מאפיינים, סוגים, דוגמאות - כִּימִיָה - 2025

תערובות הטרוגניות הם אלה שמציגים בעין בלתי מזוינת עקרונית מעל רכיב לחלוטין להבחין. אומרים שהם מורכבים ביותר ממרכיב או שלב אחד חומר (מוצק, נוזלי או גזי), השומר או שומר על כל תכונותיו ללא קשר לשאר התערובת.

סוג זה של תערובת מצוי בשפע מאוד כאן על פני כדור הארץ, שם האלמנטים שלו מאוחדים באמצעות תהליכים טבעיים מרובים או בזכות אלו שהמציאו על ידי התרבות. למעשה, ניתן לצפות בהם בחיי היומיום.

הדרך לדעת אם תערובת הטרוגנית היא על ידי התבוננות אם יש לה שני מרכיבים או שלבים חומריים או יותר. דוגמאות לתערובות הומוגניות הן צלחת אורז עם עדשים, דגנים עם חלב, קוקה קולה עם קרח, תערובת של שמן ומים, מיץ תפוזים עם עיסת, אדמה או חול. אם אתה מסתכל מקרוב, אתה יכול לראות שהאדמה והחול מורכבים מרכיבים שונים.

שלבי החומר הם מרכיבי התערובת ההטרוגנית, שניתן להפריד באמצעות יישום שיטות הפרדה שונות. שיטות אלה הן בדרך כלל פיסיקליות, ללא צורך להשתמש בחומרים ריאגנטים כימיים, אך בעיקר עבודה מכנית או חום.

שיטות הפרדה לתערובות הטרוגניות כוללות צמצום, סינון, מסננת, אידוי, פירוק והפרדה מגנטית.

ישנן תערובות הטרוגניות שהומוגניות או אחידות לעין, וגורמות לבלבול. עם זאת, כשמסתכלים תחת המיקרוסקופ או בקנה מידה קטן יותר, מופיעים השלבים המובחנים שלהם. סוגים אלו של תערובות הטרוגניות ידועות כקולואידים, אם כי הצהרה כזו היא לעיתים קרובות נושא הדיון.

מאפיינים של תערובות הטרוגניות

הם לא אחידים

חול חוף הוא מעין סורגאסבורד

המאפיין העיקרי של תערובת הטרוגנית הוא חוסר האחידות שלה, כלומר שהוא נראה זהה או שתכונותיו לא משתנות במקום בו מסתכלים עליו או מנתחים אותו. בכך שיש יותר משני שלבים או רכיבים נבדלים, על פי סולם התצפית, נשבר האחידות.

לדוגמא, ברצפת החוף יש חלקיקי חול, אבנים קטנות, חומר צמחי ובעלי חיים. שימו לב שבדוגמא זו, וברבות אחרות, אי-האחידות של התערובת ההטרוגנית נמדדת לפי ההבדל או הניגודיות של צבעיהם.

יש להם שלב דומיננטי

ייצוג מיקרוסקופי של תערובת הטרוגנית. הנקודות האפורות היו אבנים, האבנים הקטנות והלבנות או חלקיקי ירקות או בעלי חיים, והתחתית חלקיקי החול.

לתערובות הטרוגניות יש שלב דומיננטי, שהוא זה שנמצא בחלק גדול יותר מהאחרים. שלב זה יכול להיות מוצק, כמו במקרה של גרגרי חול, נוזליים או גזים, והוא מכונה בדרך כלל שלב הפיזור. במקום זאת, שלב המיעוט נקרא השלב המפוזר.

הם מציגים יותר ממצב אחד של חומר בו זמנית

בהתאם למצב החומר של שלב הפיזור, כמו גם למצב של השלב המפוזר, מתקבלת קבוצה של תערובות הטרוגניות שמאפייניה עקביים לחלוטין או לא עם מצבים פיזיים של חומר: מוצק, נוזלי או גזי. לדוגמה, אדמת החוף היא מעין בורד מוצק. ניתן דוגמאות נוספות בהמשך.

סוגי תערובות הטרוגניות

מוצק

אדמה, סלי פירות, אורז עם עדשים ומינרלים מגבישים צבעוניים רבים הם דוגמאות לתערובות הטרוגניות מוצקות. אלה אולי הפשוטים ביותר כשמדובר בשיטת ההפרדה שלהם, והם כנראה גם המגוונים ביותר.

דוגמאות נוספות לתערובות הטרוגניות מוצקות יידונו בפרק הדוגמאות.

השעיות

הביטוי: 'כוכבים תלויים בשמיים', עוזר להבין מהם ההשעיות. תערובת הטרוגנית מסוג זה מורכבת משלב נוזלי שולט, המאכלס או מפזר חלקיקים קטנים ומוצקים שניתן יהיה להעריך במאמץ מסוים.

לדוגמה, כאשר מים וחול מערבבים ומערבבים בכוס, נוצר תחילה מתלה. עם זאת, ככל שחולף הזמן, אותה כוח משיכה בסופו של דבר משקע את חלקיקי החול בתחתית הזכוכית, מה שמדגים עוד יותר את האופי הלא סדיר או הלא אחיד של תערובת החול ההטרוגנית-מים.

קולואידים

מה אם במקום חול היו מפוזרים חלקיקים קטנים בהרבה שהצליחו להישאר יציבים לאורך זמן? לאחר מכן אנו עומדים בפני קולואיד, שהשלב השולט או הפיזור בו יכול להיות מוצק, נוזל או גז.

החלקיקים המפוזרים הם כה קטנים עד כי במבט ראשון קולואידים נופלים לסיווג של תערובות הומוגניות בגלל אחידותם לכאורה. עם זאת, כאשר הוא מנותח תחת המיקרוסקופ או בקנה מידה נמוך יותר של תצפית, הקולואיד מתחיל להראות יותר משלב או מרכיב אחד.

תערובת השמן-מים היא הדוגמה הקלאסית לקולואיד הנקרא אמולסיה, מכיוון שהיא מורכבת משני נוזלים בלתי ניתנים לחלוקה (שאינם מדללים הדדית). קולואידים אחרים הם דם, מיונז וחלב.

שמן שופך על כוס מים

שימו לב שדוגמאות אלה משותפות כי הן נראות הומוגניות במבט ראשון, ואינן נחשבות לתערובות הטרוגניות עד לניתוחן נוסף.

שיטות הפרדה של תערובות הטרוגניות

ישנן שיטות הפרדה רבות כדי להשיג בזו אחר זו מרכיבי תערובת הטרוגנית. להלן רק החשובים ביותר.

חוברת הדרכה

מבין כל השיטות, זה הפשוט ביותר בקנה מידה קטן. אם יש לנו קאפקייק או עוגה עם חתיכות שוקולד, ניתן להסיר את אלה על ידי פעולת אותן אצבעות או באמצעות פינצטה. כך גם באורז עם עדשים, שם העדשים היו מעורבבות בסבלנות ללא כלים ומכשירים אחרים מאשר ידינו.

גניבה

תהליך יישוב להפרדת תערובת נוזלית מוצקה הטרוגנית

זה מורכב מהפרדת נוזל ממוצק על ידי פעולה פשוטה של ​​מזיגה, ללא צורך בפילטר או מסננת. ניתן להשתמש במושבה כדי להפריד בין המים לחול התיישב בתחתית זכוכית או מיכל.

סִנוּן

זה מורכב מהפרדת מוצק מהנוזל באמצעות פילטר, השומר על החלקיקים המוצקים תוך מתן אפשרות לנוזל לעבור. ניתן ליישם שיטה זו על מתלי חול המים המוכנים טרי, מבלי שתצטרך לחכות עד שהחול יישב. דליפות חוזרות מאוד או תכופות בעבודות מעבדה.

סִנוּן

בדומה לסינון, יש לנו מסננת, המשמשת להפרדת רכיבי תערובת הטרוגנית מוצקה בהתאם להבדל בגודל הגרגירים שלהם. שיטה זו תשמש למשל להפרדת החול מאבנים חזקות יותר או גדולות יותר.

אידוי

אידוי שמור בדרך כלל להפרדת רכיבי תערובות הומוגניות, כגון תמיסות. עם זאת, ניתן ליישם אותו גם כדי לשבור את האחידות לכאורה של קולואידים מסוימים. באמצעות חום הנוזל עם נקודת הרתיחה התחתונה יתנדף תחילה, וישאיר את שאר המרכיבים מאחור.

ניתן להשתמש באידוי לחץ נמוך להפעלת השומן והחלבון מהמים המרכיבים את החלב. זהו אחד הצעדים החיוניים ביותר להשגת אבקת חלב.

התפרקות

שיטת הפרדת הפירוק שמורה בעיקר לתערובות הטרוגניות מוצקות, בעיקר אלו מהסוג המינרלוגי. זיהומים, הנראים על פני השטח, מוסרים על ידי רחיצת התערובת במים או חומצה הידרוכלורית מדוללת, כך שהיא תהיה אחידה.

הפרדה מגנטית

בדומה למקרה הקודם, ההפרדה המגנטית מיושמת בעיקר על תערובות מוצקות, כאשר לפחות אחד המרכיבים חייב להגיב למשיכה של השדה המגנטי של מגנט. חלקיקי ברזל מייצגים את הדוגמא הקלאסית לרכיב שניתן להפריד בשיטה זו.

דוגמאות לתערובות הטרוגניות

קאפקייק או עוגה

עוגות מקושטות הן דוגמא לסבורגסבורד. מקור: Pxhere.

הקאפקייק או העוגה עצמה, כולל כל המרכיבים שהרכיבו אותה במהלך הכנתה, הופכים לשלב חומרי שניתן להכיר במבט ראשון. בינתיים, טיפות השוקולד, הגוזזות על פני השטח, מייצגות שלב חומר מוצק נוסף.

קרום צדק

כוכב צדק. מקור: ג'ודי שמידט (https://www.flickr.com/photos/geckzilla/44790657805)

לקרום הגזי של כוכב הלכת צדק יש יותר משלב נבדל אחד, והוא מכיל אפילו נקודה אדמדמת אדירה. אי אחידות זו, יחד עם המראה הלא אחיד שלה, אופיינית לסורגאסבורד על מאזניים מסיביים. ככל שאתה הולך עמוק יותר לכיוון ליבת צדק, כך הופכת התמונה ליותר הטרוגנית.

סלט מעורבב

צלחות הסלט בולטות בהטרוגניות המדהימה שלהן. מקור: Pixabay

עובר לתעשייה הקולינרית, הסלט המעורב הוא דוגמא מצוינת לסינבורסבורד יומיומי. שימו לב שניתן להפריד את רכיביה בשיטה ידנית. כמו סלט, חביתות או כל מנות ראשונות אחרות מסווגות כ- smorgasbord.

Parterres (גן עם צמחים ופרחים)

בערוגות הפרחים ניתן לראות יותר מתאגיד פרחים אחד. מקור: Pxhere.

ערוגות הפרחים הן דוגמא נוספת לתערובות הטרוגניות, בהן הפרחים הופכים למרכיביהם. שוב, ככל שיהיו יותר פרחים, וככל שצבעיםיהם שונים יותר כך הערוגות נראות יותר הטרוגניות. מקרה זה דומה לזה של החטיף או כל אשכול ממתקים.

לחם חזיר

פרוסת לחם חזיר. מקור: Veronidae דרך Wikipedia.

לחם חזיר, מרכיב גסטרונומי טיפוסי בחגיגות דצמבר בוונצואלה, הוא דוגמא טובה נוספת לתערובת הטרוגנית בגלל צימוקים, בשר חזיר, בייקון וזיתים.

סודה

משקאות מוגזים נחשבים לתערובות הטרוגניות. מקור: Pxhere.

סודה ומשקאות מוגזים הם דוגמאות לתערובות הטרוגניות למרות שהם פתרונות. זה נובע מהעובדה שבועות הפחמן הדו-חמצני מהוות כשלעצמן שלב או מרכיב גזים, הניתנים לזיהוי ניכר על פני הנוזל או בתוכו, כמו במקרה של התמונה למעלה.

דוגמאות נוספות

- אם מוסיפים חול לבקבוק מים , התערובת תהיה תערובת הטרוגנית הנוזל או מוצקה.

- מרקים או מרק ירקות ובשר .

- קערת דגני בוקר עם חלב היא שקית מעורבת.

- פיצה הטרוגנית. תוספות נוספות כמו בשר חזיר או אננס לא מופצות באופן שווה בכל הפיצה, וגם הגבינה והרוטב לא נמצאים בפיצה. המשמעות היא שמדובר בשכונת סמורגאסבורד.

- תערובות אגוזים הן תערובות הטרוגניות מכיוון שהיסודות המרכיבים אותה שונים.

- האוקיאנוס הוא אחת התערובות ההטרוגניות הגדולות ביותר שקיימות. הים הוא חלוקה לא אחידה של בעלי חיים, צמחים ורכיבים חיוניים אחרים ההופכים אותו להטרוגני.

- זיהום או זיהום הם תערובת הטרוגנית של חלקיקים שונים המותלים באוויר.

- שלולית בוץ היא תערובת הטרוגנית, מכיוון שהיא מורכבת מעפר, עשב, עלים ופסולת של בעלי חיים מעורבבים במים.

- למרות שלרוב מערבבים חומץ ושמן כתיבול, התערובת עצמה הטרוגנית. הם יכולים להישאר יחד זמן מה, אך הם תמיד ייפרדו לאחר זמן מה.

- הבטון המשמש בבנייה הוא תערובת הטרוגנית של אגרגט, מלט ומים .

- תיבול מלח ופלפל יוצרים תערובת הטרוגנית.

- סוכר וחול יוצרים גם תערובת הטרוגנית. על ידי ערבוב ומבט מקרוב ניתן לזהות בנפרד גבישים קטנים של סוכר וחלקיקי חול.

הפניות

1. וויטן, דייויס, פק וסטנלי. (2008). כִּימִיָה (מהדורה 8). לימוד CENGAGE.
2. הלמנסטין, אן מארי, דוקטורט. (11 בפברואר 2020). מהו תערובת הטרוגנית? הגדרה ודוגמאות. התאושש מ: thoughtco.com
3. אפריל קלאזמה. (2020). מאפייני תערובת והטרוגניות הטרוגניות. התאושש מ: blog.udemy.com
4. קרן CK-12. (16 באוקטובר 2019). תערובות הטרוגניות. כימיה LibreTexts. התאושש מ: chem.libretexts.org
5. מריה אסטלה רפינו. (12 בפברואר 2020). תערובת הטרוגנית. מושג של. התאושש מ: concept.de