перегонкой дистилляцией можно разделить смесь
Способы разделения смесей
Для получения чистых веществ используют различные способы разделения смесей.
| Способы разделения смесей | |
|---|---|
| неоднородных (гетерогенных) | однородных (гомогенных) |
| — Отстаивание — Фильтрование — Действие магнитом — Центрифугирование | — Выпаривание. Кристаллизация. — Дистилляция (перегонка) |
Процессы разделения смесей основаны на различных физических свойствах компонентов, образующих смесь.
Отстаивание
Отстаивание — это разделение неоднородной жидкой смеси на компоненты, путём её расслоения с течением времени под действием силы тяжести.
Отстаиванием можно разделить смесь нерастворимых в воде веществ, имеющих разную плотность.
Пример. Смесь из железных и древесных опилок можно разделить, если высыпать её в сосуд с водой (1), взболтать и дать отстояться. Железные опилки опустятся на дно сосуда, а древесные будут плавать на поверхности воды (2), и их вместе с водой можно будет слить в другой сосуд (3):
На этом же принципе основано разделение смесей малорастворимых друг в друге жидкостей.
Пример. Смеси бензина с водой, нефти с водой, растительного масла с водой быстро расслаиваются, поэтому их можно разделить с помощью делительной воронки:
Отстаиванием также можно разделить вещества, которые осаждаются в воде с различной скоростью.
Пример. Смесь из глины и песка можно разделить, если высыпать её в сосуд с водой (1), взболтать и дать отстояться. Песок оседает на дно значительно быстрее глины (2):
Этот способ используется для отделения песка от глины в керамическом производстве (производство глиняной посуды, красных кирпичей и др.).
Центрифугирование
Центрифугирование — это разделение неоднородных жидких смесей путём вращения.
Пример. Если компоненты неоднородной жидкой смеси очень малы, такие смеси разделяют центрифугированием. Такие смеси помещают в пробирки и вращают с большой скоростью в специальных аппаратах — центрифугах.
Перед центрифугированием частицы смеси распределены по объёму пробирки равномерно. После центрифугирования более лёгкие частицы всплывают наверх, а тяжёлые оседают на дно пробирки.
С помощью центрифугирования, к примеру, отделяют сливки от молока.
Фильтрование
Фильтрование — это разделение жидкой неоднородной смеси на компоненты, путём пропускания смеси через пористую поверхность. В роли пористой поверхности может выступать бумажная воронка, марля, сложенная в несколько слоёв, или любой другой пористый материал, способный задержать один или несколько компонентов смеси.
Фильтрованием можно разделить неоднородную смесь, состоящую из растворимых и нерастворимых в воде веществ.
Пример. Чтобы разделить смесь, состоящую из поваренной соли и песка, её можно высыпать в сосуд с водой, взболтать и затем эту смесь пропустить через фильтровальную бумагу. Песок остаётся на фильтровальной бумаге, а прозрачный раствор поваренной соли проходит через фильтр:
При необходимости, растворённую поваренную соль из воды можно выделить выпариванием.
Действие магнитом
С помощью магнита из неоднородной смеси выделяют вещества, способные к намагничиванию.
Пример. C помощью магнита можно разделить смесь, состоящую из порошков железа и серы:
Выпаривание. Кристаллизация
Выпаривание — это способ разделения жидких смесей путём испарения одного из компонентов. Скорость испарения можно регулировать с помощью температуры, давления и площади поверхности испарения.
Пример. Чтобы растворённую в воде поваренную соль выделить из раствора, последний выпаривают:
Вода испаряется, а в фарфоровой чашке остаётся поваренная соль. Иногда применяют упаривание, т. е. частичное испарение воды. В результате образуется более концентрированный раствор, при охлаждении которого растворённое вещество выделяется в виде кристаллов. Этот процесс получил название кристаллизации.
Дистилляция (перегонка)
Дистилляция (перегонка) — это способ разделения жидких однородных смесей путём испарения жидкости с последующим охлаждением и конденсацией её паров. Данный способ основан на различии в температурах кипения компонентов смеси.
Пример. При нагревании жидкой однородной смеси сначала закипает вещество с наиболее низкой температурой кипения. Образующиеся пары конденсируются при охлаждении в другом сосуде. Когда этого вещества уже не останется в смеси, температура начнёт повышаться, и со временем закипает другой жидкий компонент:
Таким способом получают, к примеру, дистиллированную воду.
Многие вещества на нашей планете не встречаются в чистом виде, потому ученые придумали множество методов разделения смесей. Некоторые смеси состоят из видимых невооруженному глазу частей. Но есть вещества, однородность которых сохраняется только до наступления особого состояния.
К примеру, из чего состоит гранит, видно всем, а вот структура молока становится явной только при его скисании. Ниже мы рассмотрим, как можно разделить смешанные вещества, и для чего применяется каждый из методов.
Способы разделения однородных смесей
Для выделения из готового состава растворенных компонентов принято использовать химические процессы. Разберем основные химические способы.
Выпаривание
В основу выпаривания заложены физические свойства компонентов смеси, а именно способность кипеть при разных температурах.
В ходе такого процесса состав можно разделить на жидкие и растворимые вещества. Например, вода и соль, или вода и сахар.
Выпариванием пользуются при необходимости выделения из имеющейся смеси только твердого ингредиента.
С температурами кипения отдельных веществ можно предварительно ознакомиться в справочниках по химии или физике. Данные представлены в наглядных таблицах.
Кристаллизация
Кристаллизацией называют процесс формирования кристаллов из стекол, газов, расплавов и растворов. Такую же формулировку применяют при образовании кристаллов с полученной структурой из кристаллов другого структурного класса, так называемые полиморфные превращения, либо при смене состояния вещества из жидкого на твердое кристаллическое.
Методом кристаллизации пользуются для выделения больших образований твердого вещества. Жидкость испаряется частично.
Раствор нагревают до определенной температуры и оставляют открытым на долгий период времени. При медленном испарении жидкости растворенное вещество выпадает в осадок в виде кристаллов. Таким методом в промышленных масштабах добывают соль из природной соленой воды.
Дистилляция (перегонка)
Метод перегонки основан на испарении летучих жидкостей, которые в дальнейшем превращаются в конденсат.
При нагревании раствора летучий компонент превращается в пар и оседает на стенках сосудов в виде капель конденсата.
Дистилляцию применяют в процессе опреснения морской воды, что очень актуально для стран с острой нехваткой питьевой воды.
Дистилляция – это основной метод переработки нефти, которая, по сути, является многокомпонентной смесью. В результате перегонки получают различные виды топлива.
Хроматография
Хроматография основана на способности поверхности определенных веществ с разной интенсивностью поглощать разделяемые компоненты.
Процесс можно рассмотреть на простом практическом примере – разделении красителей фильтровальной бумагой. При погружении конца полоски бумаги в раствор, растворители будут подниматься на разную высоту и с различной скоростью.
В промышленных масштабах фильтровальную бумагу заменяют углем, мелом, известняком и прочими веществами. Для разделения многокомпонентных растворов используют хроматографы. Они не только разделяют смеси, но и устанавливают их состав.
Методы разделения неоднородных составов
Для разделения нерастворимой группы смесей применяют несколько иные методики. Их задача заключается в отделении твердых нерастворимых частиц от жидкостей или твердых частиц другого вида.
Отстаивание
Это наиболее простой метод, который отличается тем, что в процессе отстаивания частицы, имеющие больший вес, чем вода, опускаются на дно сосуда.
Более легкие частицы наоборот всплывают на поверхность, где их потом и собирают.
Чем меньшего размера твердые компоненты, тем дольше длится отстаивание. Поэтому для ускорения очищения жидкости могут применять различные абсорбенты, адсорбенты и прочие химические катализаторы.
Фильтрование
Фильтрование часто используется совместно с отстаиванием. Для его осуществления понадобятся всевозможные фильтры.
Наиболее результативными являются вакуумные, дисковые и ленточные. Они задерживают твердые частицы и пропускают жидкость в емкость. Чем больше размер фильтра, тем быстрее будет происходить фильтрация.
Центрифугирование
Работа высокоскоростных центрифуг заключается в разделении особо устойчивых эмульсий.
При помощи центробежной силы компоненты смеси, имеющие индивидуальную густоту, разделяются через воронки в разные емкости. В этом и состоит суть центрифугирования.
Для газовых взвесей лучше использовать скоростные циклоны. Они собирают твердые частицы на электродах или стенках устройства.
Другие методы разделения
Отделить нужный компонент из имеющейся смеси можно и другими способами.
Приведем несколько примеров:
Сушка – тепловое удаление жидкости из смесей. После сушки остается только твердый состав. Часто применяется на производстве непосредственно перед упаковкой продукции.
Электрофорез – сложное явление, заключающееся в электрокинетическом перемещении дисперсных частиц в жидком или газообразном веществе под воздействием электрического поля. Электрофорез применяется для разделения и изучения состава смеси в молекулярной биологии, химии и биохимии.
Методов разделения смесей намного больше, нежели описано в этой статье. Существуют очень сложные способы, которые предназначены для выделения из состава веществ со схожими свойствами или имеющихся в критически малых количествах в гетерогенных и гомогенных смесях.
СРОЧНООООО. 23 БАЛЛА
1.) Выпариванием можно разделить смесь:
1.воды и глины
2.воды и этилового спирта
3.песка и соли
4.воды и соли
2). Что из перечисленного химического оборудования потребуется для выпаривания?
Это:
1.газоотводная трубка
2.делительная воронка
3.конусовидная воронка
4.чашка для нагревания раствора
3) Перегонкой (дистилляцией) можно разделить смесь:
1.песка и соли
2.воды и спирта
3.воды и деревянных опилок
4.воды и соли
4) Что из перечисленного химического оборудования потребуется для перегонки?
Это:
1.делительная воронка
2.открытый сосуд
3.газоотводная трубка
4.фильтровальная бумага
5) Укажи способ разделения смесей, для которого предназначен изображённый на рисунке прибор:
1.отстаивание
2.действие магнитом
3.дистилляция
4.кристаллизация
6). Укажи свойства веществ, благодаря которым есть возможность прибегнуть к этому способу:
1.большие размеры частиц одного из веществ в смеси
2.различия температур кипения компонентов смеси
3.различие плотностей веществ
4.нелетучесть твёрдых веществ
7) Выбранным прибором можно разделить смесь воды и _______.
1.уксусной кислоты
2.мела
3.подсолнечного масла
4.лимонной кислоты
8) А. вода и нефть
1. фильтрование
Б. вода с песком 2. отстаивание
В. медные и железные детали 3. действие магнитом
Г. сахарный сироп 4. выпаривание
1.А1Б2В3Г4
2.А5Б4В1Г2
3.А2Б3В4Г5
4.А5Б3В2Г1
5.А2Б1В3Г4
6.А1Б3В4Г5
СРОЧНООООО. 23 БАЛЛА
1.) Выпариванием можно разделить смесь:
1.воды и глины
2.воды и этилового спирта
3.песка и соли
4.воды и соли
2). Что из перечисленного химического оборудования потребуется для выпаривания?
Это:
1.газоотводная трубка
2.делительная воронка
3.конусовидная воронка
4.чашка для нагревания раствора
3) Перегонкой (дистилляцией) можно разделить смесь:
1.песка и соли
2.воды и спирта
3.воды и деревянных опилок
4.воды и соли
4) Что из перечисленного химического оборудования потребуется для перегонки?
Это:
1.делительная воронка
2.открытый сосуд
3.газоотводная трубка
4.фильтровальная бумага
5) Укажи способ разделения смесей, для которого предназначен изображённый на рисунке прибор:
1.отстаивание
2.действие магнитом
3.дистилляция
4.кристаллизация
6). Укажи свойства веществ, благодаря которым есть возможность прибегнуть к этому способу:
1.большие размеры частиц одного из веществ в смеси
2.различия температур кипения компонентов смеси
3.различие плотностей веществ
4.нелетучесть твёрдых веществ
7) Выбранным прибором можно разделить смесь воды и _______.
1.уксусной кислоты
2.мела
3.подсолнечного масла
4.лимонной кислоты
8) А. вода и нефть
1. фильтрование
Б. вода с песком 2. отстаивание
В. медные и железные детали 3. действие магнитом
Г. сахарный сироп 4. выпаривание
1.А1Б2В3Г4
2.А5Б4В1Г2
3.А2Б3В4Г5
4.А5Б3В2Г1
5.А2Б1В3Г4
6.А1Б3В4Г5
Перегонкой дистилляцией можно разделить смесь
Из курса химии вам известны следующие способы разделения смесей: отстаивание, фильтрование, дистилляция (перегонка), действие магнитом, выпаривание, перекристаллизация.
На рисунках 1 и 2 представлены приборы, использующиеся для разделения смесей двумя из указанных способов.
Из числа перечисленных ниже смесей выберите те, которые можно разделить данными способами:
б) вода и сульфат натрия;
в) сахарный песок и мел;
Запишите в графы таблицы названия способов разделения смеси, соответствующие каждому из рисунков, и составы соответствующих смесей.
| Номер рисунка | Способ разделения смеси | Состав смеси |
| 1 | ||
| 2 |
На рисунке №1 показана установка для перегонки. Таким способом можно разделить вещества с разной температурой кипения — пентан (Ткип = 36,1 °С) и бензол (Ткип = 80,1 °С).
На рисунке №2 изображена установка для выпаривания. Таким способом можно удалить растворитель из раствора — выпарить воду и оставить в чаше сульфат натрия.
Ответ: Перегонка — пентан и бензол, выпаривание — вода и сульфат натрия.
Из курса химии Вам известны следующие способы разделения смесей: отстаивание, фильтрование, дистилляция (перегонка), действие магнитом, выпаривание, кристаллизация.
На рис. 1–3 изображены два примера использования некоторых из перечисленных способов.
Определите названия способов, которые представлены на каждом из рисунков. Из перечисленных смесей выберите те, которые можно разделить с помощью этих способов:
1) крупа и железные стружки;
2) вода и древесные опилки;
3) вода и хлорид калия;
Ответы запишите в таблицу.
| Номера рисунков | Способы разделения смесей | Смеси |
На рисунках изображены действие магнитом (рисунок 1) и выпаривание (рисунок 2).
1. Действием магнитом можно разделить смесь, один из компонентов которой способен притягиваться магнитом, а другой — нет, например, крупу и железные стружки (смесь 1).
2. Выпариванием можно, например, разделить растворитель и растворённое вещество, как в случае с водой и хлоридом калия (смесь 3).
Ответ: 1 — действие магнитом — 1, 2 — выпаривание — 3.
Из курса химии Вам известны следующие способы разделения смесей: отстаивание, фильтрование, дистилляция (перегонка), действие магнитом, выпаривание, кристаллизация. На рис. 1−3 изображены примеры использования некоторых из перечисленных способов.
Определите, какие из изображённых способов разделения смесей можно применить для разделения смесей:
2) воды и растворённой в ней глюкозы.
Запишите в таблицу номер рисунка и название соответствующего способа разделения смеси.
| Смесь | Номер рисунка | Способ разделения смеси |
| Бензин и вода | ||
| Вода и растворённая в ней глюкоза |
1. Отделение бензина от воды (смесь жидкостей) можно провести отстаиванием, изображенного на рисунке № 1: из-за разности плотностей, при стоянии бензин и вода расслаиваются.
2. Разделение смеси воды и глюкозы можно провести при помощи выпаривания, изображенного на рисунке № 3.
Ответ: бензин и рисунок № 1 отстаивание; вода и растворённая в ней выпаривание.
Из курса химии Вам известны следующие способы разделения смесей: отстаивание, фильтрование, дистилляция (перегонка), действие магнитом, выпаривание, кристаллизация. На рисунках 1–3 представлены примеры использования некоторых из перечисленных способов.
Какие из названных способов разделения смесей можно применить для очищения:
1) муки от попавших в неё железных опилок;
2) воды от растворённых в ней неорганических солей?
Запишите в таблицу номер рисунка и название соответствующего способа разделения смеси.
| Смесь | Номер рисунка | Способ разделения смеси |
| Мука и попавшие в неё железные опилки | ||
| Вода с растворёнными в ней неорганическими солями |
Железо, в отличие от муки, притягивается магнитом, поэтому железные опилки можно отделить магнитом. Чтобы отделить воду от растворенных в ней солей, раствор нужно перегнать — процесс дистилляции.
Из курса химии Вам известны следующие способы разделения смесей: отстаивание, фильтрование, дистилляция (перегонка), действие магнитом, выпаривание, кристаллизация. На рисунках 1–3 представлены примеры использования некоторых из перечисленных способов.
Какие из названных способов разделения смесей можно применить для очищения:
1) поваренной соли от попавших в неё железных опилок;
2) воды от мелких частиц карбоната кальция?
Запишите в таблицу номер рисунка и название соответствующего способа разделения смеси.
| Смесь | Номер рисунка | Способ разделения смеси |
| Поваренная соль от попавших в неё железные опилки | ||
| Вода с мелкими частицами карбоната кальция |
Железо, притягивается магнитом, поэтому железные опилки можно отделить магнитом. Чтобы отделить воду от нерастворимых солей ее нужно фильтровать.
Воду от мелких частиц карбоната кальция можно очистить и отстаиванием, и фильтрованием, так что выбрать можно сразу два варианта ответа.
карбонат кальция мелкодисперсный осадок, отстаиванием и последующей декантацией можно с растворителем потерять большую часть вещества, а с использованием фильтра можно сохранить практически весь осадок.
Из курса химии Вам известны следующие способы разделения смесей: отстаивание, фильтрование, дистилляция (перегонка), действие магнитом, выпаривание, кристаллизация. На рисунках 1–3 представлены примеры использования некоторых из перечисленных способов.
Какие из названных способов разделения смесей можно применить для очищения:
Запишите в таблицу номер рисунка и название соответствующего способа разделения смеси.
| Смесь | Номер рисунка | Способ разделения смеси |
| Этанол и вода | ||
| Вода с песком |
Смесь жидкостей можно разделить перегонкой. Чтобы отделить воду от песка смесь нужно отстоять.
Из курса химии Вам известны следующие способы разделения смесей: отстаивание, фильтрование, дистилляция (перегонка), действие магнитом, выпаривание, кристаллизация. На рисунках 1–3 представлены примеры использования некоторых из перечисленных способов.
Какие из названных способов разделения смесей можно применить для очищения:
1) воды и хлорида калия;
2) метанола и кусочков серы?
Запишите в таблицу номер рисунка и название соответствующего способа разделения смеси.
| Смесь | Номер рисунка | Способ разделения смеси |
| Вода и хлорид калия | ||
| Метанол и кусочки серы |
Если испарить воду мы получим чистую соль хлорида калия. Кусочки серы отделаются фильтрованием.
Из курса химии Вам известны следующие способы разделения смесей: отстаивание, фильтрование, дистилляция (перегонка), действие магнитом, выпаривание, кристаллизация. На рисунках 1–3 представлены примеры использования некоторых из перечисленных способов.
Какие из названных способов разделения смесей можно применить для очищения:
1) смеси железного и алюминиевого порошка;
Запишите в таблицу номер рисунка и название соответствующего способа разделения смеси.