Blandningsseparationsmetoder och egenskaper

De blandningsseparationsmetoder Dessa är procedurerna som tillåter att få en eller flera komponenter i en blandning utan att modifiera dess kemiska egenskaper. Därför sägs det att de är baserade på rent fysiska tekniker, främmande för kemiska reaktioner eller användning av frätande ämnen.

Dessa metoder är en del av vår dag till dag, antingen i öppet fältarbete, eller inom köksutrymmen eller ett företag. De gäller med syftet att rena eller höja kvaliteten på en produkt. Till exempel kaffefilter för att återvinna den värdefulla vätskan utan att störa markkornen i gommen.

Kaffegjutning är den mest använda separationsmetoden under artisanal kaffepreparat. Källa: Pexels.

I det här fallet är det en vätskefast blandning, där vätskan är kaffe och de fasta markkornen. I sin tur är kaffe i sig en annan blandning: en lösningsprodukt av en extraktion, som är homogen.

Således finns det heterogena och homogena blandningar. Var och en av dem har sina egna separationsmetoder som kan isolera sina respektive komponenter. Hur man känner igen varandra? För närvaron av mer än en materialfas. Detta innebär att det måste finnas två perfekt differentierbara komponenter i blotta ögat.

Kaffe serveras är en homogen blandning, eftersom där dess utseende tittas på det är flytande. Istället är ett glas med vatten och linfrön en heterogen blandning: flytande vatten är en materialfas, medan frönen motsvarar en annan.

I allmänna termer kräver metoderna för separering av heterogena blandningar mer mekaniskt arbete. För homogena blandningar behöver de under tiden temperaturhjälp. Till exempel är indunstning den mest använda metoden för att separera lösningsmedelslösningen i lösningar.

[TOC]

Huvudmetoder för separering av blandningar

- Filtrering

Filtrering är en separationsmetod som används för att i princip separera vätskefast blandningar. Du behöver hjälp av en barriär eller filter som tillåter passagen av vätskan, men som behåller i din fasta vävnad, som inte kan korsa filterets små porer.

Normalt deltog filtreringen av tyngdkraften, och beroende på storleken på de fasta partiklarna kan detta vara en långsam eller snabb process.

Ordet "filtrering" används också när du pratar om luft. Till exempel är en luft förorenad med bakterier en gasformig och homogen blandning. Om luften passeras genom filter som fångar bakterierna, sägs det att luften har läckt ut. På detta sätt är det säkert att det är rent och sterilt.

Det kan tjäna dig: perklorsyra: formel, egenskaper och användningar

Det filtrerade vattnet erhålls tack vare det faktum att dess föroreningar och sediment behålls av specialfilter.

I laboratorier är det där användningen av denna metod är mest observerad. Nästan alltid efter att ha fått en fällning eller kristaller fortsätter de att filtrera dem omedelbart för att bli av med vätskan och hålla det fasta.

- Avkant

Dekanteringsprocess för att separera en fast-vätska heterogen blandning

Dekantering håller viss likhet med filtrering. Det tjänar också till att separera vätskesolida blandningar, med skillnaden att du inte behöver något filter, papper, sikt, nät, etc., som förhindrar passagen av fast. För att göra detta möjligt måste det finnas fast sedimentation; det vill säga, sedimentet måste vara underlagt de inre väggarna i behållaren.

Till exempel används dekantering om du vill separera en blandning av vatten med sand eller sediment. Som? Böjer glaset till en annan behållare så att vattnet, genom tyngdkraften, faller utan att dra sanden eller sedimenten.

En annan skillnad som dekanteringen av filtreringen har är att dekanteringen kan appliceras för att också skilja vätskevätskblandningar. Dessa sker endast när de två vätskorna är oblandbara och bildar två igenkännliga faser. Oljevatten- eller bensinvattenblandningar är exempel på denna typ av blandningar.

Diskantation av kul

Återigen gör tyngdkraften sitt jobb men genom att använda en dekanteringstratt, vilket gör att en av vätskorna kan bestämma eller kasta nedan.

- Sublimering

Vid sublimering sker en förändring från tillstånd från fast till vätska

Sublimering är en speciell separationsmetod som används för att separera två fasta ämnen från en heterogen blandning. I princip behöver den åtminstone en av de fasta ämnena för att ha ett mycket högt ångtryck, så att när det värms upp och applicerar tomt, förångas eller sublim och lämnar blandningen bakom.

Det klassiska exemplet på sublimering är separationen av en jod-sandblandning. Joden, för att vara ett flyktigt fast ämne, sublimaterar som lila ångor som lämnar sanden. Emellertid kan sublimering också appliceras för att separera en torrhjälteblandning, eftersom torris (fast koldioxid) är mycket mer flyktig än normal is (kristalliserat vatten).

En bit torris som faller i vattenbehållaren.

På samma sätt kan sublimering användas för att rena prover med doftande fasta ämnen, som kamfer och andra.

- avdunstning

Indunstning är kanske en av de långsammare separationsmetoderna som finns. I princip, i princip, används lösningsmedlet från lösta ämnet för att separera, vilket slutar det homogena utseendet på en lösning.

Kan tjäna dig: alikvot (kemi)

Det klassiska exemplet är indunstningen av sockervatten för att få sockerkristaller. För att påskynda processen görs värmen från en låga som värmer lösningen tills vattnet eller lösningsmedlet kokar.

Vatten som förångas i saltproduktion

Avdunstning används också för att få havsvattensalter, eller för att torka några gelé -solids. Dessutom är långsam och långvarig indunstning ett av stegen som tillåter utmärkt kristallisation.

- Enkel destillation

Destillationsutrustning

Till skillnad från dekantering, som bara tillåter separering av vätskevätske blandningar, tillåter destillationen separationen av homogena vätskepeffices som bildas av en eller flera flytande komponenter. Det är baserat på skillnaden i kokpunkterna i blandningskomponenterna.

Till exempel kokar vatten runt 100 ºC, medan aceton vid 56 ºC. Sedan kan vatten-acetonblandningen destilleras för att erhålla ett acetonekstrakt.

På samma sätt som det händer med etanolvattenblandningen, för att få mer koncentrerade etanollösningar.

- Fraktionerad destillation

Frakterad destillationsutrustning

Fraktionerad destillation är en mer förfinad destillation, i den meningen att den gör det möjligt att separera komponenter vars kokpunkter inte är så olika. Eftersom det vanligtvis finns mer än en komponent kallas varje extrakt fraktion. Således erhålls flera fraktioner med olika egenskaper.

Fraktionerad destillation av oljeolja är det bästa exemplet på användningen av denna metod. Från oljan förekommer flera fraktioner, varav produkter som naturgas, bensin, keroseno, aceton, diesel, bland andra erhålls i sin tur.

- Kromatografi

Separation av matfärgning av finskiktskomatografi

Kromatografi är en separationsmetod som också sparar viss likhet med filtrering. Det är mycket mer förfinat, selektivt och mindre överdrivet när det gäller mängden blandning som är föremål för separering. Denna blandning kan vara flytande (flytande kromatografi) eller gas (gaskromatografi).

Istället för att använda ett filter behöver kromatografi det som är känt av stationär fas. I papperskromatografi, med markörer, fungerar papperet som den stationära fasen, varför blandningen reser när komponenterna är separerade (färgämnen).

Forskare genom att placera provrör med gaskromatografi

Den stationära fasen Par Excellence är en kolumn med en fyllning som behåller komponenterna beroende på dess interaktioner eller affiniteter. Således kan kromatografi separera joner från olika belastningar, molekyler av olika polariteter eller storlekar etc.

Kan tjäna dig: kemisk process: principer, typer, exempel

Kromatografi är avgörande för att analysera komplexa blandningar, utvärdera läkemedelsverkan, upptäcka specifika kemiska föreningar, bland andra exempel på dess användning.

- Centrifugering

Aktiv centrifugator

Centrifugering blir en "tvingad sedimentation". Detta beror på att tack vare centripetalacceleration är suspenderade fasta partiklar binds för att definiera en fas. På detta sätt kan du sedan ta bort supernatanten eller ta en alikvot för att utföra analys.

Centrifugering används i stor utsträckning vid separationen av plasma från blodceller. Det tjänar också till att separera det smöriga fettet från mjölk, eller för att påskynda sedimentationen av vissa fällningar.

Tillsammans med kromatografi är centrifugering en av de mest sofistikerade blandningarsseparationsmetoderna.

- Magnetisk separering

Magnetisk separeringsillustration

Som namnet antyder använder det fenomenet magnetism för att uppnå separationen av komponenterna i olika typer av heterogena blandningar.

Ett exempel skulle vara en blandning av järnfilmer och pulveriserad kalksten. Manuellt kan vi fortsätta att separera de små bitarna, men det skulle ta mycket tid och tålamod. Istället används en kraftfull magnet som lockar järnfiler och lämnar kalkstenen damm bakom.

Liknande blandningar är de av järn-socker, järn-sand eller järn-lode. Andra metaller som nickel, kobolt, display och gadolinio, lockas också till magneter.

Ett annat exempel på magnetisk separering sker i vissa sopor, där skrot bearbetas och magneter separerar metallföremål; som nötter, golfpinnar, nycklar, etc.

Av alla separationsmetoder är detta kanske det minst använda i laboratoriet eller i det dagliga livet. Det är begränsat mer än allt till industriella processer.

Intresse teman

Metoder för separering av homogena blandningar.

Metoder för separering av heterogena blandningar.

Blandningar: komponenter och typer.

Homogena blandningar.

Heterogena blandningar.

Referenser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8: e upplagan.). Cengage Learning.
2. Wikipedia. (2020). Separationsprocess. Hämtad från: i.Wikipedia.org
3. Amrit.Olabs.Edu.i. (2012). Separation av blandningar med olika tekniker. Återhämtat sig från: amrit.Olabs.Edu.i
4. Byju. (s.F.). Separeringsmetoder. Återhämtat sig från: byju.com
5. University of Minnesota. (2020). Separering av sand, järn och salt. Återhämtad från: kem.Umn.Edu
6. María Estela Raffino. (9 mars 2020). Blandningsseparationsmetoder. Begrepp.av. Återhämtat sig från: koncept.av
7. Chelsea Schuyler. (2020). Kromatografi, destillion och filterion: Metoder för att separera blandningar. Studie. Återhämtat sig från: studie.com