МЕТОДЕ ЗА ОДВАЈАЊЕ ХОМОГЕНИХ СМЕША - ХЕМИЈА - 2025

У поступци одвајања хомогених смеша су сви они који без користећи хемијских реакција, омогућавају да се добије компоненте или растворке које интегришу исту фазу; то јест, од течности, круте твари или гаса.

Такве хомогене смеше састоје се од раствора у којима су честице раствора премалене да би се разликовале голим оком. Они су толико мали да нема довољно уских или селективних филтера да их задрже док раствор пролази кроз њих. Нити ће помоћи техникама раздвајања попут центрифугирања или магнетизације.

Илустративни пример како се хомогене смеше могу раздвојити у фазама. Извор: Габриел Боливар.

Изнад је пример како се решења раздвајају на њихове компоненте. Почетна смеша (смеђа) је подељена на две компоненте, подједнако хомогене (наранџаста и љубичаста). Коначно, из две добијене смеше се добијају растварач (бели) и четири одговарајућа пара раствора (црвено-жути и црвено-плави).

Међу методама или техникама за раздвајање раствора имамо испаравање, дестилацију, хроматографију и фракциону кристализацију. У зависности од сложености мешавине, више од једне од ових метода можда ће се морати користити док се хомогеност не разбије.

Главне методе одвајања смеша

- Испаравање

Испаравање је најједноставнија метода за одвајање хомогених смеша једног раствора.

Најједноставније хомогене смеше су раствори у којима је растворен појединачни раствор. На пример, на слици изнад се налази обојено решење услед апсорпције и рефлексије видљиве светлости са честицама њеног раствора.

Ако се током припреме добро протресе, неће бити светлијих или тамнијих регија од осталих; сви су једнаки, једнолични. Ове разнобојне честице се не могу одвојити од растварача било којим механичким поступком, па ће вам бити потребна енергија у облику топлоте (црвени троугао) да бисте то постигли.

Тако се обојени раствор загрева под отвореним небом како би се убрзало и омогућило да растварач испарава из своје посуде. Како се то догађа, смањује се запремина која раздваја честице растворених супстанци и зато се њихове интеракције повећавају и полако завршавају таложењем.

Крајњи резултат је да обојени раствор остане на дну посуде и растварач је потпуно испарен.

Недостатак испаравања је тај што, уместо одвајања раствора, његов циљ је елиминисање растварача загревањем до тачке кључања. Преостала чврста супстанца може бити састављена од више раствора и због тога су потребне друге методе раздвајања да би се она дефинисала у својим изолованим компонентама.

- Дестилација

Дестилација

Дестилација је можда најчешће коришћена метода одвајања хомогених раствора или смеша. Његова употреба се протеже на соли или растопљене метале, кондензоване гасове, смеше растварача или органске екстракте. Растварач је углавном течност, чија се тачка кључања разликује за неколико степени од оне растварача.

Када је разлика између таквих тачака кључања велика (већа од 70 ° Ц), користи се једноставна дестилација; а ако не, онда се врши фракциона дестилација. Обе дестилације имају вишеструко подешавање или дизајн, као и различиту методологију за смеше различите хемијске природе (испарљиве, реактивне, поларне, аполарне итд.).

При дестилацији се и растварач и растварачи сачувају, а то је једна од њихових главних разлика када је реч о испаравању.

Међутим, ротационо испаравање комбинује ова два аспекта: течна-чврста или течна-течна смеша, попут раствореног и помешаног уља, загрева се док се растварач не елиминише, али то се сакупља у другу посуду док остаје чврсто или уље. у почетном контејнеру.

Дестилација ваздуха

Кондензовани ваздух подвргава се криогеном фракционом дестилацијом ради уклањања кисеоника, азота, аргона, неона итд. Зрак, хомогена гасовита смеша, претвара се у течност у којој азот, као већинска компонента, теоретски делује као растварач; а остали гасови, такође кондензовани, као течни раствори.

- Хроматографија

Хроматографија, за разлику од других техника, не може дати чак ни сличне приносе; то јест, није корисно за обраду целе смеше, већ само њен безначајан део. Међутим, информације које пружа аналитички су изузетно драгоцене, јер идентификују и класификују смеше на основу њиховог састава.

Папирна или танкослојна хроматографија. Извор: Габриел Боливар.

Постоје различите врсте хроматографије, али најједноставнија, она која се објашњава на факултетима или на пред-универзитетским курсевима, јесте папир који је принцип исти као онај развијен на танком слоју упијајућег материјала (обично силикагела).

Слика изнад показује да се чаша, напуњена водом или одређеним растварачем, поставља на папир који је означен референтном линијом капљицама или тачкицама три одабрана пигмента (наранџаста, љубичаста и зелена). Чаша се држи затворена тако да је притисак константан и засићен је парама растварача.

Тада течност почиње да се подиже на папиру и носи пигменте. Интеракције пигмент-папир нису све исте: неке су јаче, неке слабије. Што више пигмента има папира према папиру, то ће се мање уздићи кроз папир у односу на линију која је првобитно обележена.

На пример: црвени пигмент је онај који осећа мањи афинитет према растварачу, док жути тешко расте због чињенице да га папир задржава више. За растварач се каже да је покретна фаза, а папир стационарна фаза.

- Фракцијска кристализација

Илустративни пример фракцијске кристализације. Извор: Габриел Боливар.

И за крај је фракциона кристализација. Ова метода се можда може класификовати као хибридна, јер почиње од хомогене смеше до хетерогене. На пример, претпоставимо да имате решење у коме се растворила зелена чврста супстанца (горња слика).

Зелене честице су премалене да би се ручно или механички одвајале. Такође је откривено да је зелена чврста супстанца мешавина две компоненте, а не појединачно једињење ове боје.

Потом се раствор загрева и остави да почива док се охлади. Испада да су две компоненте, иако уско повезане једна са другом, растворљивости у одређеном растварачу мало различите; стога ће једно од њих почети кристализирати прво, а затим и друго.

Плаво-зелена компонента (у средини слике) се прва кристализује, док жута компонента остаје растворена. Како постоје плавкасто-зелени кристали, они се филтрирају врући пре него што се појаве жути кристали. Затим, док се растварач мало више охлади, жута компонента се кристализира и извршава се другачија филтрација.

Референце

1. Вхиттен, Давис, Пецк и Станлеи. (2008). Хемија (8. изд.). ЦЕНГАГЕ Учење.
2. Цхелсеа Сцхуилер. (2019). Хроматографија, дестилација и филтрација: Методе раздвајања смеша. Студи. Опоравак од: студи.цом
3. Фондација ЦК-12. (16. октобар 2019). Методе раздвајања смеша. Цхемистри ЛибреТектс. Опоравак од: цхем.либретектс.орг
4. Добра наука. (2019). Одвајање смеша. Опоравак од: гоодсциенце.цом.ау
5. Цларк Јим. (2007). Хроматографија танког слоја. Опоравак од: цхемгуиде.цо.ук