ในทางปฏิบัติในห้องปฏิบัติการ ในอุตสาหกรรมและในชีวิตประจำวัน บ่อยครั้งที่จำเป็นต้องได้รับส่วนประกอบแต่ละอย่างจากส่วนผสมของสาร หากเป้าหมายของคุณคือเพื่อให้ได้สารแต่ละชนิดที่บริสุทธิ์ การดำเนินการนี้เรียกว่าการแยกสารผสม หากจำเป็นต้องแยกสารที่ต้องการออกจากสิ่งเจือปน กระบวนการนี้เรียกโดยทั่วไปว่าการทำให้สารบริสุทธิ์

ไม่ว่าในกรณีใด สารผสมต่างชนิดกันจะแยกได้ง่ายกว่าสารผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน สำหรับสิ่งนี้แม้แต่ในสมัยของการเล่นแร่แปรธาตุก็มีการคิดค้นวิธีการมากมาย บางส่วนขึ้นอยู่กับความแตกต่างของขนาดอนุภาคของส่วนผสม บางส่วนขึ้นอยู่กับคุณสมบัติบางประการของสารที่เป็นส่วนประกอบ

ลองนึกภาพว่าน้ำตาลทรายเข้าไปในแป้ง คุณจะแนะนำวิธีใดในการแยกสารผสมนี้ บางทีสิ่งที่ง่ายที่สุดคือการกลั่นกรอง ด้วยความช่วยเหลือของตะแกรง คุณสามารถแยกอนุภาคแป้งขนาดเล็กออกจากผลึกน้ำตาลที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่ได้อย่างง่ายดาย ในการเกษตร การคัดกรองใช้เพื่อแยกเมล็ดพืชออกจากเศษสิ่งแปลกปลอม ในการก่อสร้าง กรวดจะถูกแยกออกจากทรายด้วยวิธีนี้

ด้วยความช่วยเหลือของแม่เหล็ก ตะไบเหล็กสามารถแยกออกจากผงกำมะถันได้อย่างง่ายดาย (รูปที่ 79) การแบ่งดังกล่าวขึ้นอยู่กับคุณสมบัติพิเศษของเหล็กที่รู้จักกันมานาน - ความสามารถในการดึงดูดแม่เหล็ก

ข้าว. 79.
การแยกตะไบเหล็กออกจากผงกำมะถันโดยใช้แม่เหล็ก

และถ้ากำมะถันไม่ผสมกับตะไบเหล็ก แต่ยกตัวอย่างเช่นทรายซึ่งไม่แยแสกับแม่เหล็กเลย? และในกรณีนี้คุณสามารถหาวิธีแยกส่วนผสมได้

ประสบการณ์การสาธิต

เทส่วนผสมของกำมะถันบดละเอียดและทรายลงในแก้วน้ำ ทรายตกลงไปที่ด้านล่างในขณะที่กำมะถันอยู่บนพื้นผิว สามารถเก็บผงกำมะถันได้ง่ายจากพื้นผิวด้วยช้อน

การแบ่งนี้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติพิเศษของสาร, คราวนี้กำมะถัน. ผงกำมะถันเปียกน้ำได้ไม่ดีและจะคงอยู่บนผิวของมัน แม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่ากำมะถันจะหนักกว่าน้ำและต้องจมอยู่ในนั้น แร่บางชนิดที่มีกำมะถันมีคุณสมบัติเหมือนกันเนื่องจากแยกออกจากหินเสีย กระบวนการนี้เรียกว่าการปรับปรุงหิน ในการทำเช่นนี้แร่จะถูกบดอัดลงในถังน้ำขนาดใหญ่และจ่ายอากาศจากด้านล่าง อนุภาคแร่จับตัวเป็นฟองอากาศและลอยขึ้นสู่ผิวน้ำในรูปของโฟม เศษทรายและสิ่งสกปรกอื่น ๆ จำนวนมากยังคงอยู่ที่ด้านล่าง

สามารถสังเกตปรากฏการณ์ที่คล้ายกันได้ที่บ้าน (ดูภารกิจที่ 8 และ 9 ในย่อหน้านี้)

การตกตะกอนใช้เพื่อแยกสารที่ไม่ละลายน้ำออกจากของเหลว หากอนุภาคของแข็งมีขนาดใหญ่พอ อนุภาคเหล่านั้นจะตกลงสู่ด้านล่างอย่างรวดเร็ว และของเหลวจะโปร่งใส สามารถระบายออกจากตะกอนได้อย่างระมัดระวัง และการดำเนินการง่ายๆ นี้เรียกว่าการระบายออก

ยิ่งของแข็งในของเหลวมีขนาดเล็กเท่าไร ส่วนผสมก็จะตกตะกอนนานขึ้นเท่านั้น

เป็นไปได้ที่จะแยกออกจากกันและของเหลวสองชนิดที่ไม่ผสมกัน

ประสบการณ์การสาธิต

เทน้ำและน้ำมันพืชในปริมาตรที่เท่ากันลงในขวดก้นแบน ด้วยการเขย่าแรงๆ น้ำและน้ำมันจะแตกตัวเป็นหยดเล็กๆ และผสมกัน เกิดเป็นส่วนผสมที่ขุ่นมัว ส่วนผสมนี้แยกตัวอย่างรวดเร็วอีกครั้งเป็นชั้นน้ำที่หนักกว่าและน้ำมันลอยอยู่ด้านบน เป็นการยากที่จะแยกชั้นบนสุดออกจากกันโดยสิ้นเชิง แต่ด้วยความช่วยเหลือของช่องทางแยก การแยกส่วนผสมดังกล่าวไม่ใช่เรื่องยาก (รูปที่ 80)

ข้าว. 80.
การแยกของเหลวสองชนิดที่ผสมกันไม่ได้โดยใช้กรวยแยก

หากอนุภาคของสารผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันมีขนาดเล็กมาก จะไม่สามารถแยกออกได้โดยการตกตะกอนหรือการกรอง ตัวอย่างของสารผสมดังกล่าว ได้แก่ ยาสีฟันที่ละลายนมหรือน้ำ ของผสมดังกล่าวจะถูกแยกออกโดยการหมุนเหวี่ยง พวกมันถูกวางไว้ในภาชนะพิเศษ (เช่นหลอดทดลอง) ซึ่งหมุนด้วยความเร็วสูงในอุปกรณ์พิเศษ - เครื่องปั่นแยก (รูปที่ 81) เป็นผลให้อนุภาคที่หนักกว่าถูก "กด" ไปที่ด้านล่างของภาชนะ และอนุภาคที่เบากว่าจะอยู่ด้านบน

ข้าว. 81.
เครื่องหมุนเหวี่ยงกับหลอดทดลอง

นมเป็นอนุภาคไขมันที่เล็กที่สุดเช่นเดียวกับสารอื่น ๆ เช่น น้ำตาล โปรตีน กระจายอยู่ในสารละลายที่เป็นน้ำ (รูปที่ 82) ในการแยกส่วนผสมดังกล่าว จะใช้เครื่องหมุนเหวี่ยงแบบพิเศษที่เรียกว่าเครื่องแยก เมื่อแยกนม ไขมันจะอยู่บนผิว ง่ายต่อการแยก สิ่งที่เหลืออยู่คือน้ำที่มีสารที่ละลายอยู่ในนั้น - นี่คือนมพร่องมันเนย

ข้าว. 82.
นมเป็นไขมันหยดเล็กๆ ในสารละลายที่เป็นน้ำ

2. การกรอง

สามารถล้างของเหลวขุ่นหรือตะกอนที่ไม่ละลายน้ำได้ด้วยการกรอง ในห้องปฏิบัติการจะใช้กระดาษที่มีรูพรุนเป็นพิเศษ เรียกว่าตัวกรอง อนุภาคของแข็งไม่ผ่านรูพรุนของกระดาษและเกาะติดบนกระดาษ (รูปที่ 83) น้ำที่มีสารที่ละลายอยู่ในนั้นสามารถซึมผ่านกระดาษกรองได้อย่างอิสระ วิธีแก้ปัญหาที่ได้นั้นโปร่งใสอย่างสมบูรณ์ เรียกว่าตัวกรอง

ข้าว. 83.
การกรองของเหลวที่มีตะกอนด้วยกระดาษกรอง

การกรองเป็นกระบวนการทั่วไปในชีวิตประจำวัน เทคโนโลยี และในธรรมชาติ หลายคนกรองใบชาผ่านกระชอน อากาศจากฝุ่นละอองที่เข้าสู่เครื่องดูดฝุ่นจะถูกกรองผ่านตัวกรองกระดาษหรือผ้า แนะนำให้ดื่มน้ำสำหรับดื่มและปรุงอาหารผ่านตัวกรองพิเศษในครัวเรือน นอกจากจะกักเก็บอนุภาคของแข็งแล้ว ผงคาร์บอนของตัวกรองในครัวเรือนยัง "ดูดซับ" สารอันตรายบางชนิดที่ละลายอยู่ในน้ำด้วย

ที่โรงบำบัด น้ำเสียจะถูกกรองผ่านชั้นทรายสะอาด ซึ่งตะกอน สิ่งสกปรกจากผลิตภัณฑ์น้ำมัน ดินและอนุภาคดินเหนียวจะตกค้างอยู่

เชื้อเพลิงและน้ำมันในเครื่องยนต์ของรถยนต์จะต้องผ่านไส้กรอง

ไม่เพียงแต่กรองของผสมที่เป็นของเหลวเท่านั้น คุณเคยเห็นคนพันผ้ากอซมากกว่าหนึ่งครั้ง และคุณเองก็อาจต้องใช้มัน (รูปที่ 84)

ข้าว. 84.
ผ้าพันแผลผ้าฝ้ายช่วยปกป้องบุคคลจากจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค

ผ้าก๊อซหลายชั้นที่มีสำลีวางคั่นไว้จะทำให้อากาศที่หายใจเข้าไปบริสุทธิ์จากฝุ่นละออง หมอกควัน และจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค ในอุตสาหกรรม มีการใช้อุปกรณ์กรองพิเศษที่เรียกว่าเครื่องช่วยหายใจเพื่อป้องกันฝุ่น อากาศที่เข้าสู่เครื่องยนต์ของรถยังได้รับการทำความสะอาดฝุ่นด้วยตัวกรองผ้าหรือกระดาษ

3. การดูดซับ

ในทางเทคโนโลยี ปัญหามักเกิดจากการทำความสะอาดก๊าซ เช่น อากาศ จากส่วนประกอบที่ไม่ต้องการหรือเป็นอันตราย

ตัวดูดซับเป็นสารที่มีพื้นผิวดูดซับโดยรวมขนาดใหญ่มาก โครงสร้างของตัวดูดซับดังกล่าวสามารถตรวจสอบได้โดยใช้แว่นขยาย (รูปที่ 85)

ข้าว. 85.
ตัวดูดซับ - ถ่านกัมมันต์ภายใต้กล้องจุลทรรศน์

สารที่คล้ายกันคือถ่านกัมมันต์ (คุณอาจมีอยู่ในชุดปฐมพยาบาลที่บ้าน) ซิลิกาเจล (คุณสามารถหาถุงถั่วขาวถุงเล็กๆ ในกล่องพร้อมกับรองเท้าใหม่ นี่คือซิลิกาเจล) กระดาษกรอง สารต่างๆ "ยึดติด" กับพื้นผิวของตัวดูดซับต่างกัน: บางชนิดจับแน่นบนพื้นผิว บางชนิดจะอ่อนกว่า การทำงานของหน้ากากกรองแก๊สขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของถ่านกัมมันต์ในการดูดซับก๊าซที่เป็นอันตราย (รูปที่ 86)

ข้าว. 86.
การทำงานของหน้ากากกรองแก๊สขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของถ่านกัมมันต์ในการดูดซับก๊าซที่เป็นอันตราย

ถ่านกัมมันต์สามารถดูดซับก๊าซได้ไม่เพียง แต่ยังรวมถึงสารที่ละลายในของเหลวด้วย ในทางการแพทย์ใช้สำหรับพิษเพื่อดูดซับสารอันตราย

น้ำเชื่อมถูกลดสีโดยใช้ถ่านกัมมันต์ในโรงงานน้ำตาล เพื่อให้ผลึกน้ำตาลกลายเป็นสีขาวที่สวยงาม

ประสบการณ์ในห้องปฏิบัติการ

ใช้ปิเปตหยดโคโลญจน์ 3-5 หยดลงในขวด เขย่าภาชนะ ดมกลิ่นของภาชนะ จากนั้นใส่แท่งข้าวโพดสองสามอันลงในขวด ปิดด้วยก๊อกเขย่า หลังจากผ่านไป 1-2 นาที ให้เปิดจุกและดมกลิ่นของขวด ความรุนแรงของกลิ่นโคโลญจน์ในกรณีที่หนึ่งและสองสามารถพูดอะไรได้บ้าง? อธิบายผลลัพธ์

คำถามและงาน

1. การแยกสารผสมขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของสารใดบ้าง
2. ยกตัวอย่างการแยกสารผสมด้วยการกรองที่รู้ในชีวิตประจำวัน
3. ในการแยกทองคำออกจากเศษหิน ทองคำจะถูก "ล้าง" คุณสมบัติของทองคำและอนุภาคหินที่ใช้ในกรณีนี้คืออะไร?
4. การตกตะกอนและการรินคืออะไร? ยกตัวอย่าง.
5. การกรองและการกรองคืออะไร? สารและวัสดุอะไรที่ใช้ทำไส้กรองได้บ้าง?
6. ยกตัวอย่างวิธีการกรองอากาศที่ใช้ในชีวิตประจำวันและในที่ทำงาน
7. การหมุนเหวี่ยงคืออะไร? กระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับอะไร? มันนำไปใช้ที่ไหน?
8. ผสมนมผง 1 ช้อนโต๊ะกับทรายแม่น้ำ เทส่วนผสมลงในแก้วน้ำ แต่อย่าคน เพื่อให้ทรายตกลงสู่ด้านล่างอย่างสมบูรณ์ ให้ค่อยๆ เคาะผนังด้านนอกของแก้วด้วยช้อน ส่วนประกอบใดของสารผสมนี้ยังคงอยู่บนพื้นผิวของน้ำ ทำไม
9. เทผงล้างจานเล็กน้อยลงในบีกเกอร์แก้วแล้วเทน้ำครึ่งแก้ว เกิดส่วนผสมที่มีเมฆมาก ของเหลวจะโปร่งใสในวันถัดไปเท่านั้น ทำไมส่วนผสมจึงอยู่ได้นาน
10. บดเม็ดถ่านกัมมันต์ห้าเม็ดแล้วผสมกับน้ำอัดลมสีหนึ่งส่วนสี่ถ้วย เช่น เป๊ปซี่โคล่า คนส่วนผสมอย่างแรงด้วยช้อน สังเกตจากอะไร? เปรียบเทียบสีของสารละลายที่ตกตะกอนกับสีของเครื่องดื่มดั้งเดิม

สารทุกชนิดมีสิ่งเจือปน สารจะถือว่าบริสุทธิ์หากแทบไม่มีสิ่งเจือปนเลย

ส่วนผสมของสารเป็นเนื้อเดียวกันหรือต่างกัน ในส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน ส่วนประกอบต่างๆ ไม่สามารถตรวจจับได้โดยการสังเกต แต่เป็นไปได้ในส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน

คุณสมบัติทางกายภาพบางอย่างของส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันแตกต่างจากส่วนประกอบเหล่านั้น

ในส่วนผสมที่ต่างกัน คุณสมบัติของส่วนประกอบจะถูกรักษาไว้

สารผสมที่แตกต่างกันของสารจะถูกแยกออกโดยการตกตะกอน การกรอง บางครั้งโดยการกระทำของแม่เหล็ก และสารผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันจะถูกแยกออกโดยการระเหยและการกลั่น (การกลั่น)

สารบริสุทธิ์และของผสม

เราอยู่ท่ามกลางสารเคมี เราหายใจเอาอากาศเข้าไป และนี่คือส่วนผสมของก๊าซ (ไนโตรเจน ออกซิเจน และอื่นๆ) เราหายใจเอาคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา เราล้างตัวเองด้วยน้ำ - นี่เป็นสารอีกชนิดหนึ่งที่พบมากที่สุดในโลก เราดื่มนม - ส่วนผสมของน้ำที่มีไขมันนมหยดเล็กที่สุดและไม่เพียงเท่านั้น: ยังมีโปรตีนนมเคซีน, เกลือแร่, วิตามินและแม้กระทั่งน้ำตาล แต่ไม่ใช่สิ่งที่พวกเขาดื่มชา แต่เป็นนมพิเศษ - แลคโตส เรากินแอปเปิ้ลซึ่งประกอบด้วยสารเคมีหลายชนิด - น้ำตาล กรดมาลิก วิตามิน... แอปเปิ้ล แต่รวมถึงอาหารอื่นๆ ด้วย เราไม่ได้อยู่แต่ท่ามกลางสารเคมีเท่านั้น แต่พวกเราเองก็ถูกสร้างจากพวกมันด้วย ทุกคน - ผิวหนัง กล้ามเนื้อ เลือด ฟัน กระดูก ผม สร้างด้วยสารเคมี เหมือนกับบ้านอิฐ ไนโตรเจน ออกซิเจน น้ำตาล วิตามิน เป็นสารจากธรรมชาติที่มาจากธรรมชาติ แก้ว ยาง เหล็ก เป็นสารเช่นกัน วัสดุ (ส่วนผสมของสาร) อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น ทั้งแก้วและยางเป็นของเทียมไม่มีอยู่ในธรรมชาติ สารบริสุทธิ์สมบูรณ์ไม่พบในธรรมชาติหรือหายากมาก

สารแต่ละชนิดมีสิ่งเจือปนจำนวนหนึ่งเสมอ สารที่แทบไม่มีสิ่งเจือปนเรียกว่าบริสุทธิ์ พวกเขาทำงานกับสารดังกล่าวในห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์ ห้องเคมีของโรงเรียน โปรดทราบว่าไม่มีสารบริสุทธิ์อย่างแน่นอน

สารบริสุทธิ์แต่ละชนิดมีคุณสมบัติเฉพาะบางอย่าง (คุณสมบัติทางกายภาพคงที่) น้ำกลั่นบริสุทธิ์เท่านั้นที่มี tmelt = 0 °С, tboil = 100 °С และไม่มีรสชาติ น้ำทะเลจะแข็งตัวที่อุณหภูมิต่ำกว่าและเดือดที่อุณหภูมิสูงกว่า มีรสขม-เค็ม น้ำในทะเลดำแข็งตัวที่อุณหภูมิต่ำกว่าและเดือดที่อุณหภูมิสูงกว่าน้ำในทะเลบอลติก ทำไม ความจริงก็คือน้ำทะเลมีสารอื่น ๆ เช่นเกลือที่ละลายอยู่เช่น เป็นส่วนผสมของสารต่าง ๆ ซึ่งมีองค์ประกอบแตกต่างกันไปในช่วงกว้าง แต่คุณสมบัติของส่วนผสมนั้นไม่คงที่ แนวคิดของ "ส่วนผสม" ถูกกำหนดขึ้นในศตวรรษที่ 17 โรเบิร์ต บอยล์ นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ: "สารผสมคือระบบสำคัญซึ่งประกอบด้วยส่วนประกอบต่างชนิดกัน"

สารธรรมชาติเกือบทุกชนิด ผลิตภัณฑ์อาหาร (ยกเว้นเกลือ น้ำตาล และอื่นๆ) ผลิตภัณฑ์ยาและเครื่องสำอาง สารเคมีในครัวเรือน และวัสดุก่อสร้างเป็นส่วนผสม

ลักษณะเปรียบเทียบของสารผสมกับสารบริสุทธิ์

สารแต่ละชนิดที่มีอยู่ในส่วนผสมเรียกว่าส่วนประกอบ

การจำแนกประเภทของสารผสม

มีส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันและต่างกัน

ส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน (เอกพันธ์)

ใส่น้ำตาลเล็กน้อยลงในแก้วน้ำแล้วคนจนน้ำตาลละลายหมด น้ำยาจะออกรสหวาน ดังนั้นน้ำตาลจึงไม่หายไป แต่ยังคงอยู่ในส่วนผสม โฮ เราจะไม่เห็นผลึกของมัน แม้ว่าจะตรวจดูของเหลวหยดหนึ่งด้วยกล้องจุลทรรศน์อันทรงพลังก็ตาม ส่วนผสมของน้ำตาลและน้ำที่เตรียมไว้เป็นเนื้อเดียวกันอนุภาคที่เล็กที่สุดของสารเหล่านี้ผสมกันอย่างสม่ำเสมอ

สารผสมที่ส่วนประกอบไม่สามารถตรวจจับได้จากการสังเกตเรียกว่าเอกพันธ์

โลหะผสมส่วนใหญ่เป็นส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน ตัวอย่างเช่น โลหะผสมของทองคำและทองแดง (ใช้ทำเครื่องประดับ) จะขาดอนุภาคทองแดงสีแดงและอนุภาคทองคำสีเหลือง

จากวัสดุที่เป็นส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันของสาร มีหลายรายการสำหรับวัตถุประสงค์ต่างๆ

ของผสมทั้งหมดของก๊าซ รวมทั้งอากาศ เป็นของผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน มีของเหลวผสมเป็นเนื้อเดียวกันหลายชนิด

สารผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันเรียกอีกอย่างว่าสารละลาย แม้ว่าจะเป็นของแข็งหรือก๊าซก็ตาม

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

ส่วนผสมที่ต่างกัน (ต่างกัน)

คุณรู้ว่าชอล์คไม่ละลายในน้ำ หากเทผงลงในแก้วน้ำ อนุภาคของชอล์คสามารถพบได้ในส่วนผสมที่เกิดขึ้น ซึ่งมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าหรือผ่านกล้องจุลทรรศน์

สารผสมที่ส่วนประกอบสามารถตรวจจับได้จากการสังเกตเรียกว่าสารผสมต่างกัน

สารผสมต่างชนิดกัน ได้แก่ แร่ธาตุส่วนใหญ่ ดิน วัสดุก่อสร้าง เนื้อเยื่อที่มีชีวิต น้ำขุ่น นมและอาหารอื่นๆ ยาและเครื่องสำอางบางชนิด

ในส่วนผสมที่ต่างกัน คุณสมบัติทางกายภาพของส่วนประกอบจะถูกรักษาไว้ ดังนั้นตะไบเหล็กที่ผสมกับทองแดงหรืออะลูมิเนียมจะไม่สูญเสียความสามารถในการดึงดูดแม่เหล็ก

สารผสมต่างกันบางประเภทมีชื่อพิเศษ: โฟม (เช่น โฟม, ฟองสบู่), สารแขวนลอย (ส่วนผสมของน้ำกับแป้งเล็กน้อย), อิมัลชัน (นม, น้ำมันพืชที่เขย่าแล้วกับน้ำ), ละอองลอย (ควัน , หมอก).

วิธีการแยกสารผสม

ในธรรมชาติ สารจะอยู่ในรูปของสารผสม สำหรับการวิจัยในห้องปฏิบัติการ การผลิตทางอุตสาหกรรม สำหรับความต้องการทางเภสัชวิทยาและการแพทย์ จำเป็นต้องใช้สารบริสุทธิ์

มีหลายวิธีในการแยกสารผสม พวกเขาได้รับการคัดเลือกโดยคำนึงถึงประเภทของส่วนผสม สถานะของการรวมตัว และความแตกต่างในคุณสมบัติทางกายภาพของส่วนประกอบ

วิธีการแยกสารผสม

วิธีการเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความแตกต่างในคุณสมบัติทางกายภาพของส่วนประกอบของสารผสม

พิจารณาวิธีการแยกสารผสมต่างชนิดกันและเป็นเนื้อเดียวกัน

ตัวอย่างการผสม	วิธีการแยก
การระงับ - ส่วนผสมของทรายแม่น้ำกับน้ำ	การชำระบัญชี การแยกสารโดยการทำให้ตกตะกอนขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของสารที่แตกต่างกัน ทรายที่หนักกว่าจะตกตะกอน คุณยังสามารถแยกอิมัลชัน: เพื่อแยกน้ำมันหรือน้ำมันพืชออกจากน้ำ ในห้องปฏิบัติการ สามารถทำได้โดยใช้กรวยแยก น้ำมันหรือน้ำมันพืชเป็นชั้นบนสุดที่เบากว่า อันเป็นผลมาจากการตกตะกอน, น้ำค้างตกลงมาจากหมอก, เขม่าควันถูกสะสม, ครีมตกตะกอนในนม
ส่วนผสมของทรายและเกลือแกงในน้ำ	การกรอง การแยกสารผสมต่างกันโดยการกรองขึ้นอยู่กับความสามารถในการละลายที่แตกต่างกันของสารในน้ำและขนาดอนุภาคที่แตกต่างกัน เฉพาะอนุภาคของสารที่สมน้ำสมเนื้อกันเท่านั้นที่ผ่านเข้าไปในรูพรุนของตัวกรอง ในขณะที่อนุภาคขนาดใหญ่กว่าจะถูกกักไว้บนตัวกรอง คุณจึงสามารถแยกส่วนผสมของเกลือแกงกับทรายแม่น้ำออกจากกันได้ สารที่มีรูพรุนหลายชนิดสามารถใช้เป็นตัวกรอง: สำลี ถ่านหิน ดินเผา แก้วอัด และอื่น ๆ วิธีการกรองเป็นพื้นฐานสำหรับการทำงานของเครื่องใช้ในครัวเรือน เช่น เครื่องดูดฝุ่น ศัลยแพทย์ใช้ - ผ้าพันแผลผ้าพันแผล ช่างเจาะและคนงานลิฟต์ - หน้ากากช่วยหายใจ ด้วยความช่วยเหลือของที่กรองชาสำหรับกรองใบชา Ostap Bender - ฮีโร่ของงานของ Ilf และ Petrov - สามารถหยิบเก้าอี้ตัวหนึ่งจาก Ellochka Ogre ("The Twelve Chairs")
ส่วนผสมของผงเหล็กและกำมะถัน	การกระทำด้วยแม่เหล็กหรือน้ำ ผงเหล็กถูกดึงดูดโดยแม่เหล็ก แต่ผงกำมะถันไม่ดึงดูด ผงกำมะถันที่เปียกน้ำไม่ได้จะลอยขึ้นสู่ผิวน้ำ ในขณะที่ผงเหล็กที่เปียกน้ำได้จะตกตะกอนอยู่ที่ด้านล่าง
สารละลายเกลือในน้ำเป็นส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน	การระเหยหรือการตกผลึก น้ำระเหยและผลึกเกลือยังคงอยู่ในถ้วยกระเบื้อง เมื่อน้ำระเหยจากทะเลสาบ Elton และ Baskunchak จะได้เกลือแกง วิธีการแยกนี้ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของจุดเดือดของตัวทำละลายและตัวถูกละลาย หากสาร เช่น น้ำตาล สลายตัวเมื่อถูกความร้อน แสดงว่าน้ำนั้นระเหยไม่หมด - สารละลายจะระเหย จากนั้นผลึกน้ำตาลจะตกตะกอนจากสารละลายอิ่มตัว บางครั้งจำเป็นต้องขจัดสิ่งเจือปนออกจากตัวทำละลายที่มีจุดเดือดต่ำ เช่น น้ำจากเกลือ ในกรณีนี้ ต้องรวบรวมไอระเหยของสารและควบแน่นเมื่อเย็นลง วิธีการแยกส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันนี้เรียกว่าการกลั่นหรือการกลั่น ในอุปกรณ์พิเศษ - เครื่องกลั่นจะได้น้ำกลั่นซึ่งใช้สำหรับความต้องการของเภสัชวิทยา ห้องปฏิบัติการ และระบบทำความเย็นในรถยนต์ ที่บ้านคุณสามารถออกแบบเครื่องกลั่นได้ อย่างไรก็ตาม หากส่วนผสมของแอลกอฮอล์และน้ำถูกแยกออกจากกัน สิ่งแรกที่จะกลั่นออก (เก็บในหลอดทดลองที่ได้รับ) คือแอลกอฮอล์ที่มีอุณหภูมิ tboil = 78 °C และน้ำจะยังคงอยู่ในหลอดทดลอง การกลั่นใช้เพื่อให้ได้น้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด น้ำมันก๊าซจากน้ำมัน

โครมาโตกราฟีเป็นวิธีการพิเศษในการแยกส่วนประกอบตามการดูดซึมที่แตกต่างกันของสารเฉพาะ

หากคุณแขวนแถบกระดาษกรองไว้บนภาชนะที่มีหมึกสีแดง ให้จุ่มเฉพาะส่วนปลายของแถบลงไป สารละลายจะถูกดูดซับโดยกระดาษและเพิ่มขึ้นตามนั้น แต่เส้นขอบของการเพิ่มขึ้นของสีล่าช้ากว่าขอบของการเพิ่มขึ้นของน้ำ นี่เป็นวิธีการแยกสารสองชนิด: น้ำและสารสีในหมึก

ด้วยความช่วยเหลือของโครมาโตกราฟี นักพฤกษศาสตร์ชาวรัสเซีย M. S. Tsvet เป็นคนแรกที่แยกคลอโรฟิลล์ออกจากส่วนสีเขียวของพืช ในอุตสาหกรรมและห้องปฏิบัติการ แทนที่จะใช้กระดาษกรองสำหรับโครมาโตกราฟี จะใช้แป้ง ถ่านหิน หินปูน และอะลูมิเนียมออกไซด์ จำเป็นต้องใช้สารที่มีระดับการทำให้บริสุทธิ์เท่ากันเสมอหรือไม่?

สำหรับวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน จำเป็นต้องใช้สารที่มีระดับการทำให้บริสุทธิ์ต่างกัน น้ำที่ใช้ปรุงอาหารได้รับการตกตะกอนอย่างเพียงพอเพื่อขจัดสิ่งเจือปนและคลอรีนที่ใช้ในการฆ่าเชื้อ น้ำดื่มต้องต้มก่อน และในห้องปฏิบัติการเคมีสำหรับการเตรียมสารละลายและการทดลองในทางการแพทย์จำเป็นต้องใช้น้ำกลั่นเพื่อทำให้สารที่ละลายอยู่ในนั้นบริสุทธิ์ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ สารบริสุทธิ์สูงที่มีสิ่งเจือปนไม่เกิน 1 ในล้านเปอร์เซ็นต์ ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ เซมิคอนดักเตอร์ เทคโนโลยีนิวเคลียร์ และอุตสาหกรรมที่มีความแม่นยำอื่นๆ

บทที่ 3

§ 16. การแยกของผสม

วิธีการแยกสารผสมตามขนาดอนุภาค

ความหนาแน่น คุณสมบัติทางแม่เหล็ก

ในทางปฏิบัติในห้องปฏิบัติการและในชีวิตประจำวัน บ่อยครั้งที่จำเป็นต้องแยกส่วนประกอบแต่ละส่วนออกจากส่วนผสมของสาร หากเป้าหมายของคุณคือเพื่อให้ได้สารแต่ละชนิดที่บริสุทธิ์ การดำเนินการนี้เรียกว่าการแยกสารผสม หากจำเป็นต้องแยกสารที่ต้องการออกจากสิ่งเจือปน กระบวนการนี้เรียกโดยทั่วไปว่าการทำให้สารบริสุทธิ์

ไม่ว่าในกรณีใด สารผสมต่างชนิดกันจะแยกได้ง่ายกว่าสารผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน สำหรับสิ่งนี้แม้แต่ในสมัยของการเล่นแร่แปรธาตุก็มีการคิดค้นวิธีการมากมาย บางส่วนขึ้นอยู่กับความแตกต่างของขนาดอนุภาคของส่วนผสม บางส่วนขึ้นอยู่กับคุณสมบัติพิเศษของสารที่เป็นส่วนประกอบ

ลองนึกภาพว่าน้ำตาลทรายเข้าไปในแป้ง คุณจะแนะนำวิธีใดในการแยกสารผสมนี้ บางทีสิ่งที่ง่ายที่สุดก็คือ การตรวจคัดกรอง . ด้วยความช่วยเหลือของตะแกรง คุณสามารถแยกอนุภาคแป้งขนาดเล็กออกจากผลึกน้ำตาลที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่ได้อย่างง่ายดาย ในการเกษตร การคัดกรองใช้เพื่อแยกเมล็ดพืชออกจากเศษสิ่งแปลกปลอม ในการก่อสร้าง กรวดจะถูกแยกออกจากทรายด้วยวิธีนี้

ด้วยความช่วยเหลือของแม่เหล็ก ตะไบเหล็กสามารถแยกออกจากผงกำมะถันได้อย่างง่ายดาย (รูปที่ 63) การแบ่งส่วนนี้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติพิเศษของเหล็ก - ความสามารถในการดึงดูดแม่เหล็ก

ข้าว. 63. การแยกตะไบเหล็กออกจากผงกำมะถันด้วยแม่เหล็ก

และถ้ากำมะถันไม่ผสมกับตะไบเหล็ก แต่ยกตัวอย่างเช่นทรายซึ่งไม่แยแสกับแม่เหล็กเลย? และในกรณีนี้คุณสามารถหาวิธีแยกส่วนผสมได้

การทดลองสาธิต. เทส่วนผสมของกำมะถันบดละเอียดและทรายลงในแก้วน้ำ ทรายตกลงไปที่ด้านล่างในขณะที่กำมะถันอยู่บนพื้นผิว ผงกำมะถันสามารถแยกออกได้ง่ายด้วยช้อน

การแบ่งนี้ยังขึ้นอยู่กับคุณสมบัติพิเศษของสาร, คราวนี้กำมะถัน. ผงกำมะถันเปียกน้ำได้ไม่ดีและจะคงอยู่บนผิวของมัน แม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่ากำมะถันจะหนักกว่าน้ำและต้องจมอยู่ในนั้น แร่บางชนิดที่มีกำมะถันก็มีคุณสมบัติเหมือนกันเนื่องจากแยกออกจากหินเสียนั่นคือเสริม ในการทำเช่นนี้แร่จะถูกบดอัดลงในถังน้ำขนาดใหญ่และจ่ายอากาศจากด้านล่าง อนุภาคแร่จับตัวเป็นฟองอากาศและลอยขึ้นสู่ผิวน้ำในรูปของโฟม เศษทรายและสิ่งสกปรกอื่น ๆ จำนวนมากยังคงอยู่ที่ด้านล่าง

สามารถสังเกตปรากฏการณ์ที่คล้ายกันได้ที่บ้าน (งาน 8 และ 9 สำหรับย่อหน้านี้)

การตกตะกอนใช้เพื่อแยกสารที่ไม่ละลายน้ำออกจากของเหลว หากอนุภาคของแข็งมีขนาดใหญ่พอ อนุภาคเหล่านั้นจะตกลงสู่ด้านล่างอย่างรวดเร็ว และของเหลวจะโปร่งใส สามารถระบายออกจากตะกอนได้อย่างระมัดระวังและการดำเนินการที่เรียบง่ายนี้ยังมีชื่อของมันเองด้วย - ริน .

ยิ่งของแข็งในของเหลวมีขนาดเล็กเท่าไร ส่วนผสมก็จะตกตะกอนนานขึ้นเท่านั้น

เป็นไปได้ที่จะแยกออกจากกันและของเหลวสองชนิดที่ไม่ผสมกัน

การทดลองสาธิต. เทน้ำและน้ำมันพืชในปริมาตรที่เท่ากันลงในขวดก้นแบน ด้วยการเขย่าแรงๆ น้ำและน้ำมันจะแตกตัวเป็นหยดเล็กๆ และผสมกัน เกิดเป็นส่วนผสมที่ขุ่นมัว ส่วนผสมนี้แยกตัวอย่างรวดเร็วอีกครั้งเป็นชั้นน้ำที่หนักกว่าและน้ำมันลอยอยู่ด้านบน เป็นการยากที่จะแยกชั้นบนสุดออกจากกันโดยสิ้นเชิง แต่ด้วยความช่วยเหลือของช่องทางแยก การแยกส่วนผสมดังกล่าวไม่ใช่เรื่องยาก

ข้าว. 64. การแยกของเหลวสองชนิดที่ผสมกันไม่ได้

โดยใช้ช่องทางแยก

หากอนุภาคของสารผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันมีขนาดเล็กมาก จะไม่สามารถแยกออกได้โดยการตกตะกอนหรือการกรอง ตัวอย่างของส่วนผสมดังกล่าว ได้แก่ ยาสีฟันที่ละลายนมและน้ำ ของผสมดังกล่าวจะถูกแยกออกโดยการหมุนเหวี่ยง ส่วนผสมที่มีของเหลวดังกล่าวจะถูกใส่ในหลอดทดลองและหมุนด้วยความเร็วสูงในอุปกรณ์พิเศษ - เครื่องหมุนเหวี่ยง (รูปที่ 65) อันเป็นผลมาจากการหมุนเหวี่ยง อนุภาคที่หนักกว่าจะถูก "กด" ไปที่ด้านล่างของภาชนะ และปอดจะอยู่ด้านบน

ข้าว. 65. เครื่องหมุนเหวี่ยงด้วยหลอด

นมเป็นอนุภาคไขมันที่เล็กที่สุดที่กระจายอยู่ในสารละลายที่เป็นน้ำของสารอื่นๆ เช่น น้ำตาล โปรตีน (รูปที่ 66) ในการแยกส่วนผสมดังกล่าว จะใช้เครื่องหมุนเหวี่ยงแบบพิเศษที่เรียกว่าเครื่องแยก เมื่อแยกนม ไขมันจะอยู่บนผิว ง่ายต่อการแยก สิ่งที่เหลืออยู่คือน้ำที่มีสารที่ละลายอยู่ในนั้น - นี่คือนมพร่องมันเนย

ข้าว. 66. นมเป็นหยดไขมันที่เล็กที่สุดในสารละลายที่เป็นน้ำ

การกรอง

คุณสามารถล้างของเหลวที่ขุ่นหรือแยกตะกอนที่ไม่ละลายน้ำออกได้โดยใช้ การกรอง . ในห้องปฏิบัติการจะใช้กระดาษที่มีรูพรุนเป็นพิเศษ เรียกว่าตัวกรอง อนุภาคของแข็งไม่ผ่านรูพรุนของกระดาษและยังคงอยู่ในตัวกรอง (รูปที่ 67) น้ำที่มีสารที่ละลายน้ำจะซึมผ่านตัวกรองได้อย่างอิสระ วิธีแก้ปัญหาที่ได้นั้นโปร่งใสอย่างสมบูรณ์ เขาถูกเรียก กรอง .

ข้าว. 67. กรองของเหลวที่มีตะกอนด้วยกระดาษกรอง

การกรองเป็นกระบวนการทั่วไปในชีวิตประจำวัน เทคโนโลยี และในธรรมชาติ หลายคนกรองใบชาผ่านกระชอน อากาศจากฝุ่นละอองที่เข้าสู่เครื่องดูดฝุ่นจะถูกกรองผ่านตัวกรองกระดาษหรือผ้า แนะนำให้ดื่มน้ำสำหรับดื่มและปรุงอาหารผ่านตัวกรองพิเศษในครัวเรือน นอกจากการกักเก็บอนุภาคของแข็งแล้ว ผงถ่านหินยังดูดซับสารอันตรายบางชนิดที่ละลายอยู่ในน้ำ

ที่โรงบำบัด น้ำเสียจะถูกกรองผ่านชั้นทรายสะอาด ซึ่งเก็บตะกอน สิ่งสกปรกจากน้ำมัน ดินและดินเหนียวไว้ เชื้อเพลิงและน้ำมันในเครื่องยนต์ของรถยนต์จะต้องผ่านไส้กรอง เยื่อหุ้มเซลล์ ผนังลำไส้ หรือกระเพาะอาหารก็เป็นตัวกรองทางชีวภาพชนิดหนึ่งเช่นกัน รูพรุนให้สารบางชนิดผ่านเข้าไปได้ ในขณะที่บางชนิดจะชะลอ

ไม่เพียงแต่กรองของผสมที่เป็นของเหลวเท่านั้น คุณเคยเห็นคนพันผ้ากอซมากกว่าหนึ่งครั้ง และคุณเองอาจต้องใช้มัน (รูปที่ 68) ผ้าก๊อซหลายชั้นที่มีสำลีวางอยู่ระหว่างผ้าจะทำความสะอาดอากาศที่หายใจเข้าไปจากฝุ่นละออง หมอกควัน และจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคที่ "ติด" อยู่ในความซับซ้อนของเส้นใย ในอุตสาหกรรม มีการใช้อุปกรณ์กรองพิเศษที่เรียกว่าเครื่องช่วยหายใจเพื่อป้องกันฝุ่น อากาศที่เข้าสู่เครื่องยนต์ของรถยังได้รับการทำความสะอาดฝุ่นด้วยตัวกรองผ้าหรือกระดาษ

ข้าว. 68. ผ้าพันแผลผ้าฝ้ายช่วยปกป้องบุคคลจากจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค

การดูดซับ

ในทางเทคโนโลยี ปัญหามักเกิดจากการทำความสะอาดก๊าซ เช่น อากาศ จากส่วนประกอบที่ไม่ต้องการหรือเป็นอันตราย สารหลายชนิดมีคุณสมบัติที่น่าสนใจอย่างหนึ่งคือสามารถ "เกาะติด" กับพื้นผิวของสารที่มีรูพรุนได้ เช่น เหล็กกับแม่เหล็ก

การดูดซับคือความสามารถของของแข็งบางชนิดในการดูดซับก๊าซหรือสารที่ละลายอยู่บนพื้นผิว

สารที่สามารถดูดซับได้เรียกว่า ตัวดูดซับ

ข้าว. 69. ถ่านกัมมันต์ภายใต้การขยาย

ตัวดูดซับเป็นของแข็งที่มีช่องภายใน ช่องว่าง รูพรุนมากมาย กล่าวคือ พวกมันมีพื้นผิวดูดซับรวมขนาดใหญ่มาก โครงสร้างของตัวดูดซับนี้สามารถมองเห็นได้ด้วยความช่วยเหลือของแว่นขยาย (รูปที่ 69) ตัวดูดซับคือถ่านกัมมันต์ (คุณอาจมีอยู่ในชุดปฐมพยาบาลที่บ้าน) ซิลิกาเจล (คุณสามารถหาถุงถั่วขาวถุงเล็กๆ ในกล่องพร้อมรองเท้าใหม่ - นี่คือซิลิกาเจล) กระดาษกรอง สารต่างๆ "ยึดติด" กับพื้นผิวของตัวดูดซับแตกต่างกัน: บางชนิดจับตัวบนพื้นผิวอย่างแน่นหนา บางชนิดจะอ่อนกว่า การทำงานของหน้ากากกรองแก๊สขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของถ่านกัมมันต์ในการดูดซับก๊าซที่เป็นอันตราย

ข้าว. 70. ลักษณะของหน้ากากกรองแก๊สพิษ

ถ่านกัมมันต์สามารถดูดซับก๊าซได้ไม่เพียง แต่ยังรวมถึงสารที่ละลายในของเหลวด้วย ในกรณีที่เป็นพิษจะถูกนำมาใช้เพื่อให้สารพิษถูกดูดซับ

การทดลองของนักเรียน. ใช้ปิเปตหยดโคโลญจน์ 3-5 หยดลงในขวด เขย่าขวด ดมกลิ่นของขวด จากนั้นใส่ข้าวโพดสองสามแท่งลงไป จุกและเขย่า หลังจากผ่านไป 1-2 นาที ให้เปิดจุกและดมกลิ่นที่อยู่ภายในขวด ความรุนแรงของกลิ่นโคโลญจน์ในกรณีที่หนึ่งและสองสามารถพูดอะไรได้บ้าง? อธิบายผลลัพธ์

ถ่านกัมมันต์ใช้ในโรงกลั่นน้ำตาลเพื่อลดสีของน้ำเชื่อมเพื่อให้ผลึกน้ำตาลกลายเป็นสีขาวบริสุทธิ์ที่สวยงาม

การแยกสารผสมขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของสารใดบ้าง ยกตัวอย่างการแยกสารผสมด้วยการกรองที่รู้ในชีวิตประจำวัน ในการแยกทองคำออกจากเศษหิน “ทองคำถูกล้าง” คุณสมบัติของทองคำและอนุภาคหินที่ใช้ในกรณีนี้คืออะไร? การตกตะกอนและการรินคืออะไร? ยกตัวอย่าง. การกรองและการกรองคืออะไร? สารและวัสดุอะไรที่ใช้ทำไส้กรองได้บ้าง? ยกตัวอย่างวิธีการกรองอากาศที่ใช้ในชีวิตประจำวันและในที่ทำงาน การหมุนเหวี่ยงคืออะไร? กระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับอะไร? มันนำไปใช้ที่ไหน? ผสมนมผง 1 ช้อนโต๊ะกับทรายแม่น้ำ เทส่วนผสมลงในแก้วน้ำ เพื่อให้ทราย "จมน้ำ" ให้แตะที่ผนังด้านนอกของแก้วด้วยช้อน ส่วนประกอบใดของสารผสมนี้ยังคงอยู่บนพื้นผิวของน้ำ ทำไม เทผงล้างจานเล็กน้อยลงในบีกเกอร์แก้วแล้วเทน้ำครึ่งแก้ว เกิดส่วนผสมที่มีเมฆมาก ของเหลวจะโปร่งใสในวันถัดไปเท่านั้น ทำไมส่วนผสมจึงอยู่ได้นาน บดเม็ดถ่านกัมมันต์ 5 เม็ดแล้วผสมกับโซดาสี 1/4 ถ้วยตวง เช่น เป๊ปซี่-โคล่า คนส่วนผสมอย่างแรงด้วยช้อน สังเกตจากอะไร? เปรียบเทียบสีของสารละลายที่ตกตะกอนกับสีของเครื่องดื่มดั้งเดิม

หมายเลข 2
กำหนด: สารละลายของ NaOH, CaCl2, AlCl3, AgNo3, H2C2O4
ตรวจสอบว่าหลอดหมายเลขใดในสองหลอดมีวิธีแก้ปัญหา: a) CaCl2, b) AlCl3 พิสูจน์องค์ประกอบ
หมายเลข 5
ให้: ตะปูขึ้นสนิม สารละลาย HCL หรือ H2SO4
ฉันจะทำความสะอาดตะปูเหล็กจากสนิมทางเคมีได้อย่างไร
หมายเลข 7
ให้: สารละลายของ FeCl3, NaOH, หลอดไฟวิญญาณ รับเหล็กออกไซด์ (3) จาก FeCl3
เขียนคำตอบตามที่คุณต้องการสิ่งสำคัญคือการตัดสินใจ

สัญญาณของปฏิกิริยาเคมี 1. ปฏิกิริยาของตะไบเหล็กและผงกำมะถัน - วัสดุเริ่มต้น:? -สินค้า:? -สัญญาณของปฏิกิริยา:? 2. ปฏิสัมพันธ์

หินอ่อนด้วยกรดไฮโดรคลอริก - วัสดุเริ่มต้น:? -สินค้า:? -สัญญาณของปฏิกิริยา:? 3. การสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์. - วัสดุเริ่มต้น:? -สินค้า:? -สัญญาณของปฏิกิริยา:? 4. การเผาไม้ - วัสดุเริ่มต้น:? -สินค้า:? -สัญญาณของปฏิกิริยา:?

ตะไบเหล็กที่มีผงสีเหลืองถูกเผา โลหะผสมที่เป็นผลลัพธ์ได้รับการบำบัดด้วยสารละลายของกรดซัลฟิวริก 10% หนีแก๊ส

ผ่านน้ำคลอรีนตกตะกอน กำหนดสูตรสำหรับการตกตะกอน

100 คะแนนพวก! โอ้ได้โปรด!!!

1. การตัดสินเกี่ยวกับสารบริสุทธิ์และสารผสมถูกต้องหรือไม่? A. ส่วนผสมของกำมะถันและผงเหล็กเป็นส่วนผสมที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน ข. เบกกิ้งโซดาเป็นสารบริสุทธิ์. 1) A เท่านั้นที่เป็นจริง 2) B เท่านั้นที่เป็นจริง 3) การตัดสินทั้งสองถูกต้อง 4) การตัดสินทั้งสองผิด
2. การตัดสินต่อไปนี้เกี่ยวกับวิธีการแยกสารผสมและความสำคัญของผลิตภัณฑ์สุขอนามัยถูกต้องหรือไม่?
A. ส่วนผสมของกำมะถันและขี้เลื่อยสามารถแยกออกได้โดยการละลายน้ำ ข. ยาสีฟันที่มีฟลูออไรด์ไอออนช่วยเคลือบฟันให้แข็งแรง. 1) A เท่านั้นที่เป็นจริง 2) B เท่านั้นที่เป็นจริง 3) การตัดสินทั้งสองถูกต้อง 4) การตัดสินทั้งสองผิด
3. การตัดสินเกี่ยวกับสารบริสุทธิ์และสารผสมต่อไปนี้ถูกต้องหรือไม่? ก. น้ำส้มสายชูเป็นสารบริสุทธิ์ ข. สารละลายไอโอดีนที่ใช้รักษาบาดแผลมีส่วนผสมของสาร. 1) A เท่านั้นที่เป็นจริง 2) B เท่านั้นที่เป็นจริง 3) การตัดสินทั้งสองถูกต้อง 4) การตัดสินทั้งสองผิด
4. การตัดสินต่อไปนี้เกี่ยวกับวิธีการแยกสารผสมและส่วนประกอบของสารฆ่าเชื้อถูกต้องหรือไม่? A. ส่วนผสมของทรายแม่น้ำสามารถแยกออกจากน้ำตาลได้โดยการละลายแล้วกรองส่วนผสม B. เอทิลแอลกอฮอล์ใช้ในการเตรียมสารละลายไอโอดีน 1) A เท่านั้นที่เป็นจริง 2) B เท่านั้นที่เป็นจริง 3) การตัดสินทั้งสองถูกต้อง 4) การตัดสินทั้งสองไม่ถูกต้อง
5. การตัดสินเกี่ยวกับสารบริสุทธิ์และสารผสมต่อไปนี้ถูกต้องหรือไม่? น. น้ำทะเลเป็นส่วนผสมของสาร. ข. โอโซนเป็นสารบริสุทธิ์. 1) A เท่านั้นที่เป็นจริง 2) B เท่านั้นที่เป็นจริง 3) การตัดสินทั้งสองถูกต้อง 4) การตัดสินทั้งสองผิด
6. การตัดสินเกี่ยวกับสารบริสุทธิ์และสารผสมต่อไปนี้ถูกต้องหรือไม่? ก. น้ำฝนเป็นสารบริสุทธิ์. บี คีเฟอร์ เป็นส่วนผสมของสาร 1) A เท่านั้นที่เป็นจริง 2) B เท่านั้นที่เป็นจริง 3) การตัดสินทั้งสองถูกต้อง 4) การตัดสินทั้งสองผิด
7. การตัดสินเกี่ยวกับประเภทของสารผสมและความสามารถของสารที่ละลายในน้ำต่อไปนี้ถูกต้องหรือไม่? A. เมื่อชอล์คละลายน้ำจะเกิดส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน ข. คราบไขมันบนเสื้อผ้าสามารถขจัดออกได้ด้วยน้ำประปา. 1) A เท่านั้นที่เป็นจริง 2) B เท่านั้นที่เป็นจริง 3) การตัดสินทั้งสองถูกต้อง 4) การตัดสินทั้งสองผิด
8. การตัดสินเกี่ยวกับสารบริสุทธิ์และสารผสมต่อไปนี้ถูกต้องหรือไม่? ก. หินแกรนิตเป็นสารบริสุทธิ์ ข. ส่วนผสมของน้ำมันพืชกับน้ำเป็นเนื้อเดียวกัน. 1) A เท่านั้นที่เป็นจริง 2) B เท่านั้นที่เป็นจริง 3) การตัดสินทั้งสองถูกต้อง 4) การตัดสินทั้งสองผิด
9. การตัดสินเกี่ยวกับสารบริสุทธิ์และสารผสมต่อไปนี้ถูกต้องหรือไม่? น. อากาศเป็นส่วนผสมของสาร. ข. น้ำมันเป็นสารบริสุทธิ์ 1) A เท่านั้นที่เป็นจริง 2) B เท่านั้นที่เป็นจริง 3) การตัดสินทั้งสองถูกต้อง 4) การตัดสินทั้งสองถูกผิด
10. การตัดสินต่อไปนี้เกี่ยวกับวิธีการแยกสารผสมและมลภาวะทางเคมีของสิ่งแวดล้อมถูกต้องหรือไม่? A. เป็นไปได้ที่จะทำให้น้ำตาลบริสุทธิ์จากส่วนผสมของทรายแม่น้ำโดยดำเนินการอย่างต่อเนื่อง: การละลาย การกรอง การระเหย B. ถุงพลาสติกถูกทำลายได้ง่ายโดยสารในชั้นบรรยากาศ และไม่ก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อสิ่งแวดล้อม 1) A เท่านั้นที่เป็นจริง 2) B เท่านั้นที่เป็นจริง 3) การตัดสินทั้งสองถูกต้อง 4) การตัดสินทั้งสองผิด
11. การตัดสินเกี่ยวกับวิธีการแยกสารผสมถูกต้องหรือไม่? A. ส่วนผสมของตะไบเหล็กและทองแดงสามารถแยกออกได้ด้วยการกระทำของแม่เหล็ก B. ส่วนผสมของน้ำและน้ำตาลสามารถแยกออกได้โดยการกรอง 1) A เท่านั้นที่เป็นจริง 2) B เท่านั้นที่เป็นจริง 3) การตัดสินทั้งสองถูกต้อง 4) การตัดสินทั้งสองผิด

I. วัสดุใหม่

ในการเตรียมบทเรียนใช้วัสดุของผู้เขียน:เอ็น.เค.เชเรมิซินา

ครูเคมี มัธยม เลขที่ 43

(คาลินินกราด),

เราอยู่ท่ามกลางสารเคมี เราหายใจเข้า อากาศและนี่คือส่วนผสมของก๊าซ ( ไนโตรเจน, ออกซิเจนและอื่นๆ) หายใจออก คาร์บอนไดออกไซด์. เราล้างเอง น้ำ- นี่เป็นสารอีกชนิดหนึ่งที่พบมากที่สุดในโลก พวกเราดื่ม น้ำนม- ส่วนผสม น้ำด้วยน้ำนมหยดเล็กๆ อ้วนและไม่เพียงเท่านั้น: ยังมีโปรตีนจากนม เคซีนแร่ เกลือ, วิตามินและแม้แต่น้ำตาล แต่ไม่ใช่น้ำตาลที่พวกเขาดื่มชา แต่เป็นนมพิเศษ - แลคโตส. เรากินแอปเปิ้ลซึ่งประกอบด้วยสารเคมีหลายชนิด - ที่นี่และ น้ำตาล, และ กรดแอปเปิ้ล, และ วิตามิน... เมื่อชิ้นแอปเปิ้ลที่เคี้ยวแล้วเข้าไปในกระเพาะอาหาร น้ำย่อยของมนุษย์จะเริ่มทำงาน ซึ่งช่วยดูดซับสารที่อร่อยและดีต่อสุขภาพทั้งหมด ไม่เพียงแต่จากแอปเปิ้ลเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอาหารอื่นๆ ด้วย เราไม่ได้อยู่แต่ท่ามกลางสารเคมีเท่านั้น แต่พวกเราเองก็ถูกสร้างจากพวกมันด้วย ทุกคน - ผิวหนัง กล้ามเนื้อ เลือด ฟัน กระดูก ผม สร้างด้วยสารเคมี เหมือนกับบ้านอิฐ ไนโตรเจน ออกซิเจน น้ำตาล วิตามิน เป็นสารจากธรรมชาติที่มาจากธรรมชาติ กระจก, ยาง, เหล็กยังเป็นสสาร , อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น , วัสดุ(ส่วนผสมของสาร). ทั้งแก้วและยางเป็นของเทียมไม่มีอยู่ในธรรมชาติ สารบริสุทธิ์สมบูรณ์ไม่พบในธรรมชาติหรือหายากมาก

สารบริสุทธิ์และสารผสมต่างกันอย่างไร?

สารบริสุทธิ์แต่ละชนิดมีคุณสมบัติเฉพาะบางอย่าง (คุณสมบัติทางกายภาพคงที่) น้ำกลั่นบริสุทธิ์เท่านั้นที่มี tmelt = 0 °С, tboil = 100 °С และไม่มีรสชาติ น้ำทะเลจะแข็งตัวที่อุณหภูมิต่ำกว่าและเดือดที่อุณหภูมิสูงกว่า มีรสขม-เค็ม น้ำในทะเลดำแข็งตัวที่อุณหภูมิต่ำกว่าและเดือดที่อุณหภูมิสูงกว่าน้ำในทะเลบอลติก ทำไม ความจริงก็คือน้ำทะเลมีสารอื่น ๆ เช่นเกลือที่ละลายอยู่เช่น เป็นส่วนผสมของสารต่าง ๆ ซึ่งมีองค์ประกอบแตกต่างกันไปในช่วงกว้าง แต่คุณสมบัติของส่วนผสมนั้นไม่คงที่ แนวคิดของ "ส่วนผสม" ถูกกำหนดขึ้นในศตวรรษที่ 17 โรเบิร์ต บอยล์ นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ : "สารผสมคือระบบสำคัญซึ่งประกอบด้วยส่วนประกอบที่ต่างกัน"

ลักษณะเปรียบเทียบของสารผสมกับสารบริสุทธิ์

สัญญาณของการเปรียบเทียบ	สารบริสุทธิ์	ส่วนผสม
สารประกอบ	คงที่	ไม่แน่นอน
สาร	เดียวกัน	หลากหลาย
คุณสมบัติทางกายภาพ	ถาวร	ไม่แน่นอน
การเปลี่ยนแปลงพลังงานระหว่างการก่อตัว	กำลังเกิดขึ้น	ไม่ได้เกิดขึ้น
แยก	ผ่านปฏิกิริยาเคมี	วิธีการทางกายภาพ

ส่วนผสมแตกต่างกันในลักษณะที่ปรากฏ

การจำแนกประเภทของสารผสมแสดงในตาราง:

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

ในสารแขวนลอยจะมองเห็นอนุภาคของแข็งในอิมัลชัน - หยดของเหลวส่วนผสมดังกล่าวเรียกว่า heterogeneous (ต่างกัน) และในสารละลายส่วนประกอบไม่สามารถแยกแยะได้ซึ่งเป็นส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน (homogeneous)

วิธีการแยกสารผสม

ในธรรมชาติ สารจะอยู่ในรูปของสารผสม สำหรับการวิจัยในห้องปฏิบัติการ การผลิตทางอุตสาหกรรม สำหรับความต้องการทางเภสัชวิทยาและการแพทย์ จำเป็นต้องใช้สารบริสุทธิ์

วิธีการแยกของผสมต่างๆ ใช้ในการทำให้สารบริสุทธิ์

วิธีการเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความแตกต่างในคุณสมบัติทางกายภาพของส่วนประกอบของสารผสม

พิจารณา วิธีการแยกต่างกัน และ เป็นเนื้อเดียวกัน ส่วนผสม .

ตัวอย่างการผสม	วิธีการแยก
การระงับ - ส่วนผสมของทรายแม่น้ำกับน้ำ	การชำระบัญชี แยก สนับสนุนขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของสารต่างๆ ทรายที่หนักกว่าจะตกตะกอน คุณยังสามารถแยกอิมัลชัน: เพื่อแยกน้ำมันหรือน้ำมันพืชออกจากน้ำ ในห้องปฏิบัติการ สามารถทำได้โดยใช้กรวยแยก ปิโตรเลียมหรือน้ำมันพืชก่อตัวเป็นชั้นบนและเบากว่า.อันเป็นผลมาจากการตกตะกอน, น้ำค้างตกลงมาจากหมอก, เขม่าควันถูกสะสม, ครีมตกตะกอนในนม การแยกส่วนผสมของน้ำกับน้ำมันพืชโดยการตกตะกอน
ส่วนผสมของทรายและเกลือแกงในน้ำ	การกรอง อะไรคือพื้นฐานสำหรับการแยกสารผสมต่างชนิดกันโดยใช้ การกรอง?ต่อความสามารถในการละลายของสารต่างๆ ในน้ำ และต่ออนุภาคขนาดต่างๆผ่าน รูพรุนของตัวกรองจะผ่านได้เฉพาะอนุภาคของสารที่มีปริมาณเท่ากัน ในขณะที่อนุภาคขนาดใหญ่จะคงอยู่ในตัวกรอง นี่คือวิธีแยกส่วนผสมของเกลือแกงกับทรายแม่น้ำออกจากกัน.สารที่มีรูพรุนหลายชนิดสามารถใช้เป็นตัวกรอง: สำลี ถ่านหิน ดินเผา แก้วอัด และอื่น ๆ วิธีการกรองเป็นพื้นฐานสำหรับการทำงานของเครื่องใช้ในครัวเรือน เช่น เครื่องดูดฝุ่น ศัลยแพทย์ใช้ - ผ้าพันแผลผ้าพันแผล ช่างเจาะและคนงานลิฟต์ - หน้ากากช่วยหายใจ ด้วยความช่วยเหลือของที่กรองชาสำหรับกรองใบชา Ostap Bender ฮีโร่ของผลงานของ Ilf และ Petrov สามารถแย่งชิงเก้าอี้ตัวหนึ่งจาก Ellochka Ogre (“ The Twelve Chairs”)
ส่วนผสมของผงเหล็กและกำมะถัน	การกระทำด้วยแม่เหล็กหรือน้ำ ผงเหล็กถูกดึงดูดโดยแม่เหล็ก แต่ผงกำมะถันไม่ดึงดูด. ผงกำมะถันที่เปียกน้ำไม่ได้จะลอยขึ้นสู่ผิวน้ำ ในขณะที่ผงเหล็กที่เปียกน้ำได้จะตกตะกอนอยู่ที่ด้านล่าง. การแยกส่วนผสมของกำมะถันและเหล็กโดยใช้แม่เหล็กกับน้ำ
สารละลายเกลือในน้ำเป็นส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน	การระเหยหรือการตกผลึก น้ำระเหยและผลึกเกลือยังคงอยู่ในถ้วยกระเบื้อง เมื่อน้ำระเหยจากทะเลสาบ Elton และ Baskunchak จะได้เกลือแกง วิธีการแยกนี้ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของจุดเดือดของตัวทำละลายและตัวถูกละลาย หากสาร เช่น น้ำตาล สลายตัวเมื่อได้รับความร้อน ดังนั้น น้ำจะระเหยไม่หมด - สารละลายจะระเหย จากนั้น ผลึกน้ำตาลจะตกตะกอน จากสารละลายอิ่มตัว บางครั้ง จำเป็นต้องขจัดสิ่งเจือปนออกจากตัวทำละลายที่มีอุณหภูมิเดือดต่ำกว่า เช่น น้ำออกจากเกลือ ในกรณีนี้ ต้องรวบรวมไอระเหยของสารและควบแน่นเมื่อเย็นลง วิธีการแยกส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันนี้เรียกว่า การกลั่นหรือการกลั่น. ในอุปกรณ์พิเศษเครื่องกลั่นจะผลิตน้ำกลั่น , ที่ใช้สำหรับความต้องการทางเภสัชวิทยา ห้องทดลอง ระบบทำความเย็นในรถยนต์ . ที่บ้านคุณสามารถออกแบบเครื่องกลั่นได้: อย่างไรก็ตาม หากส่วนผสมของแอลกอฮอล์และน้ำถูกแยกออกจากกัน สิ่งแรกที่จะกลั่นออก (เก็บในหลอดทดลองที่ได้รับ) คือแอลกอฮอล์ที่มี t bp = 78 ° C และน้ำจะยังคงอยู่ในหลอดทดลอง การกลั่นใช้เพื่อให้ได้น้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด น้ำมันก๊าซจากน้ำมัน การแยกสารผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน

วิธีพิเศษในการแยกส่วนประกอบตามการดูดซึมที่แตกต่างกันโดยสารบางชนิดคือ โครมาโตกราฟี.

ที่บ้านคุณสามารถทำการทดลองต่อไปนี้ได้ แขวนแถบกระดาษกรองไว้เหนือขวดหมึกสีแดง จุ่มเฉพาะปลายแถบลงไป สารละลายจะถูกดูดซับโดยกระดาษและเพิ่มขึ้นตามนั้น แต่เส้นขอบของการเพิ่มขึ้นของสีล่าช้ากว่าขอบของการเพิ่มขึ้นของน้ำ นี่เป็นวิธีการแยกสารสองชนิด: น้ำและสารสีในหมึก

ด้วยความช่วยเหลือของโครมาโตกราฟี นักพฤกษศาสตร์ชาวรัสเซีย M. S. Tsvet เป็นคนแรกที่แยกคลอโรฟิลล์ออกจากส่วนสีเขียวของพืช ในอุตสาหกรรมและห้องปฏิบัติการ แทนที่จะใช้กระดาษกรองสำหรับโครมาโตกราฟี จะใช้แป้ง ถ่านหิน หินปูน และอะลูมิเนียมออกไซด์ จำเป็นต้องใช้สารที่มีระดับการทำให้บริสุทธิ์เท่ากันเสมอหรือไม่?

สำหรับวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน จำเป็นต้องใช้สารที่มีระดับการทำให้บริสุทธิ์ต่างกัน น้ำที่ใช้ปรุงอาหารได้รับการตกตะกอนอย่างเพียงพอเพื่อขจัดสิ่งเจือปนและคลอรีนที่ใช้ในการฆ่าเชื้อ น้ำดื่มต้องต้มก่อน และในห้องปฏิบัติการเคมีสำหรับการเตรียมสารละลายและการทดลองในทางการแพทย์จำเป็นต้องใช้น้ำกลั่นเพื่อทำให้สารที่ละลายอยู่ในนั้นบริสุทธิ์ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ สารบริสุทธิ์สูงที่มีสิ่งเจือปนไม่เกิน 1 ในล้านเปอร์เซ็นต์ นำไปใช้ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ เซมิคอนดักเตอร์ เทคโนโลยีนิวเคลียร์ และอุตสาหกรรมที่มีความแม่นยำอื่นๆ.

อ่านบทกวีของ L. Martynov "น้ำกลั่น":

น้ำ
เป็นที่โปรดปราน
เท!
เธอ
ส่องแสง
บริสุทธิ์มาก
ไม่ว่าจะดื่มอะไร
อย่าล้าง
และมันไม่ใช่อุบัติเหตุ
เธอพลาด
วิลโลว์, ทาลา
และความขมขื่นของเถาไม้ดอก
เธอคิดถึงสาหร่ายทะเล
และน้ำมันปลาจากแมลงปอ
เธอพลาดที่จะเป็นคลื่น
เธอคิดถึงไหลไปทุกที่
เธอมีชีวิตไม่พอ
ทำความสะอาด -
น้ำกลั่น!

การประยุกต์ใช้น้ำกลั่น

ครั้งที่สอง งานสำหรับการแก้ไข

1) ทำงานกับเครื่องจักร #1-4(จำเป็นดาวน์โหลดตัวจำลอง มันจะเปิดในเบราว์เซอร์ Internet Explorer)