DE 9 MEST ALMINDELIGE BLANDINGSSEPARATIONSTEKNIKKER - KEMI - 2025

Valget af blandingsseparationsteknikker er baseret på blandingstypen og forskellen i de kemiske egenskaber af komponenterne i en blanding (Amrita University & CDAC Mumbai, SF).

De fleste af materialerne i vores miljø er blandinger af to eller flere komponenter. Blandingerne er homogene eller heterogene. Homogene blandinger er ensartede i sammensætning, tværtimod er heterogene blandinger ikke.

Luft er en homogen blanding, og olie i vand er en heterogen blanding. Homogene og heterogene blandinger kan adskilles i deres komponenter ved forskellige fysiske metoder.

Ved en kemisk reaktion er det vigtigt at isolere de (n) komponent (er) af interesse fra alle andre materialer, så de kan karakteriseres yderligere.

Biokemiske systemundersøgelser, miljøanalyse, farmaceutisk forskning, disse og mange andre forskningsområder kræver pålidelige separationsmetoder (Separating Mixtures, SF).

Blandinger findes i mange former og faser. De fleste af dem kan adskilles, og typen af ​​separationsmetode afhænger af, hvilken type blanding det er.

Almindelige metoder til separering af blandinger

Filtrering

Filtrering er en metode, der bruges til at adskille rene stoffer i blandinger, der består af partikler, hvoraf nogle er store nok til at blive fanget med et porøst materiale.

Partikelstørrelsen kan variere betydeligt i betragtning af blandingstypen. Strømvand er for eksempel en blanding, der indeholder naturlige biologiske organismer såsom bakterier, vira og protosoer.

Nogle vandfiltre kan filtrere bakterier, hvis længde er i størrelsesordenen 1 mikron. Andre blandinger, ligesom jord, har relativt store partikelstørrelser, som kan filtreres gennem noget som et kaffefilter.

dekantering

Når tæthederne af to væsker, som ikke er blandbare med hinanden, skal adskilles, kan denne metode anvendes.

Separationstragten hjælper med at opsamle trailervæsker separat. I tilfælde af faste stoffer kan de lettere faste stoffer adskilles ved at dekantere det i vandigt medium, når begge faste stoffer ikke er opløselige. Når der blæses luft, kan separationen også udføres med meget lette og tunge faste blandinger.

sublimation

Det er fysiske egenskaber ved nogle stoffer at gå direkte fra faststof til gasform uden tilstand af flydende tilstand.

Ikke alle stoffer har denne egenskab. Hvis en komponent i en blanding er sublimeret, kan denne egenskab bruges til at adskille den fra de andre komponenter i blandingen.

Iod (₂), naphthalen (C ₁₀ H ₈, naphthalen bolde), ammoniumchlorid (NH ₄ Cl) og tøris (fast CO ₂) er nogle stoffer, sublimatet (fysiske separationsmetoder, SF).

inddampning

Fordampning er en teknik, der anvendes til at adskille homogene blandinger, hvor der er et eller flere opløste faste stoffer.

Denne metode udviser de flydende komponenter fra de faste komponenter. Processen involverer typisk opvarmning af blandingen, indtil der ikke er mere væske tilbage.

Før anvendelse af denne metode, bør blandingen kun indeholde en flydende komponent, medmindre det ikke er vigtigt at isolere de flydende komponenter.

Dette skyldes, at alle flydende komponenter fordampes over tid. Denne metode er egnet til at adskille et opløseligt faststof fra en væske.

I mange dele af verden opnås bordsalt fra fordampning af havvand. Varmen i processen kommer fra solen (CK-12 Foundation, SF).

Enkel destillation

Enkel destillation er en metode, der anvendes til adskillelse af komponenter i en blanding, der indeholder to blandbare væsker, der koger uden nedbrydning og har en tilstrækkelig forskel i deres kogepunkter.

Destillationsprocessen involverer opvarmning af en væske til dens kogepunkter og overførsel af dampe til den kolde del af apparatet, derefter kondensering af damperne og opsamling af kondenseret væske i en beholder.

I denne proces, når temperaturen på en væske stiger, stiger væskens damptryk. Når væskens damptryk og det atmosfæriske tryk når det samme niveau, ændres væsken til dens damptilstand.

Dampe passerer over den opvarmede del af apparatet, indtil de kommer i kontakt med den kølige overflade af den vandkølede kondensator.

Når dampen afkøles, kondenseres den og passerer gennem kondensatoren og opsamles i en modtager gennem vakuumadapteren.

Fraktioneret destillation

Når forskellen i kogepunkter er tæt på hinanden og ikke meget, udføres en detaljeret destillation, der kaldes fraktioneret destillation. Det udføres i en kolonne kaldet en fraktioneringskolonne.

Fraktioneringskolonnen tillader kondensation af forskellige opløsningsmidler ved forskellige temperaturer og returnerer fraktionen af ​​blandingen til kolben.

Petroleumdestillation finder sted i multikomponentfraktioneringskolonnen over et bredt temperaturområde.

Smeltepunktforskelle kan også bruges på samme måde som kogepunkt til separering af blandinger.

Der dannes isbjerge, som er størknet ferskvand og er baseret på depressionen af ​​frysepunktfenomenet (Tutorvista.com, SF).

Kromatografi

Kromatografi er en familie af analysekemiteknikker til separering af blandinger. Det indebærer, at prøven, en blanding, der indeholder analytten, ledes i den 'mobile fase', ofte i en opløsningsmiddelstrøm, gennem 'stationær fase'.

Den stationære fase forsinker passagen af ​​prøvekomponenterne. Når komponenter passerer gennem systemet i forskellige hastigheder, adskilles de i tid, ligesom løbere i et maraton.

Ideelt set har hver komponent en karakteristisk tid til at passere gennem systemet. Dette er kendt som "tilbageholdelsestid."

En kromatograf tager en kemisk blanding transporteret af væske eller gas og adskiller den i dens komponenter som et resultat af forskellig fordeling af opløste stoffer, når de strømmer rundt eller over en stationær fast eller flydende fase.

Forskellige teknikker til adskillelse af komplekse blandinger er baseret på de forskellige affiniteter af stoffer til et luftformigt eller flydende mobilt medium og for et stationært adsorbentmedium, gennem hvilket de passerer. Såsom papir, gelatine eller magnesiumsilicatgel (Separation Techniques, SF).

centrifugering

Ved centrifugering centrifugeres en væske så hurtigt, at partiklerne adskilles. Forskelle i densiteter får tungere partikler til at synke ned i bunden og lettere partikler samler sig ovenpå.

Læger adskiller blodprøver til analyse (undersøgelse) ved hjælp af en centrifuge (Kindersley, 2007).

Magnetisk adskillelse

Elektrolytter og ikke-elektrolytter, magnetiske og ikke-magnetiske stoffer kan adskilles ved denne adskillelsesteknik ved hjælp af elektrisk felt eller magnetfelt.

Referencer

1. Amrita University & CDAC Mumbai. (SF). Adskillelse af blandinger ved hjælp af forskellige teknikker. Taget fra amrita.olabs.edu amrita.olabs.edu.in
2. CK-12 Foundation. (SF). Metoder til at adskille blandinger. Taget fra ck12.org ck12.org
3. Kindersley, D. (2007). Separerende blandinger. Taget fra factmonster factmonster.com
4. FYSISK Separationsteknikker. (SF). Taget fra ccri.edu ccri.edu
5. Separerende blandinger. (SF). Taget fra eschooltoday eschooltoday.com
6. Separationsteknikker. (SF). Taget fra kentchemistry kentchemistry.com