Χημεία για παιδιά

Διαχωρισμός μειγμάτων

Σε αυτή την ενότητα χρησιμοποιούνται ορισμένοι σημαντικοί όροι της χημείας, όπως τα μείγματα, τα αιωρήματα και τα διαλύματα. Μπορείτε να κάνετε κλικ στους συνδέσμους για να μάθετε περισσότερα για καθέναν από αυτούς.

Γιατί θέλουμε να διαχωρίσουμε τα μείγματα;

Μέχρι την Αρχαία Ιστορία, οι εργατικοί άνθρωποι διαχώριζαν μείγματα προκειμένου να λάβουν τις συγκεκριμένες ουσίες που χρειάζονταν. Ένα παράδειγμα είναι η εξαγωγή μετάλλων από το μετάλλευμα προκειμένου να κατασκευάσουν εργαλεία και όπλα. Θα συζητήσουμε παρακάτω μερικά άλλα παραδείγματα διαχωρισμού.

Διαδικασίες διαχωρισμού

Ο τρόπος με τον οποίο διαχωρίζονται οι διάφορες ουσίες σε ένα μείγμα ονομάζεται διεργασία. Υπάρχουν πολλές διαφορετικές διεργασίες που χρησιμοποιούνται για το διαχωρισμό. Πολλές από αυτές είναι πολύ περίπλοκες και περιλαμβάνουν επικίνδυνες χημικές ουσίες ή υψηλές θερμοκρασίες. Πολλές σημαντικές βιομηχανίες στον κόσμο σήμερα βασίζονται σε διεργασίες διαχωρισμού.

Διήθηση

Μια κοινή μέθοδος διαχωρισμού είναι το φιλτράρισμα. Τα φίλτρα χρησιμοποιούνται παντού. Τα χρησιμοποιούμε στα σπίτια μας για να φιλτράρουμε τη σκόνη και τα ακάρεα από τον αέρα που αναπνέουμε. Τα χρησιμοποιούμε για να φιλτράρουμε τις ακαθαρσίες από το νερό μας. Έχουμε ακόμη και φίλτρα στο σώμα μας, όπως τα νεφρά μας, τα οποία λειτουργούν ως φίλτρα για να απομακρύνουν τα κακά πράγματα από το αίμα μας.

Η διαδικασία της διήθησης χρησιμοποιείται γενικά για το διαχωρισμό ενός μίγματος εναιωρήματος όπου μικρά στερεά σωματίδια αιωρούνται σε υγρό ή αέρα. Στην περίπτωση του φιλτραρίσματος του νερού, το νερό αναγκάζεται να περάσει μέσα από ένα χαρτί που αποτελείται από ένα πολύ λεπτό πλέγμα ινών. Το νερό που έχει περάσει από το φίλτρο ονομάζεται διήθημα. Τα σωματίδια που απομακρύνονται από το νερό με το φίλτρο ονομάζονταικατάλοιπο.

Απόσταξη

Μια άλλη συνήθης διαδικασία διαχωρισμού ονομάζεται απόσταξη. Η απόσταξη χρησιμοποιεί τον βρασμό για να διαχωρίσει μίγματα υγρών διαλυμάτων. Λαμβάνει υπόψη ότι οι διάφορες ουσίες στο μίγμα θα έχουν διαφορετικά σημεία βρασμού.

Για παράδειγμα, αν θερμάνετε αλατισμένο νερό, το νερό του διαλύματος θα βράσει πριν από το αλάτι. Το νερό θα εξατμιστεί στη συνέχεια αφήνοντας πίσω το αλάτι. Αν ο ατμός από το νερό συλλεχθεί, θα μετατραπεί ξανά σε υγρό καθώς θα κρυώσει. Αυτό το κρυωμένο νερό θα είναι καθαρό νερό χωρίς καθόλου αλάτι.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, υπάρχουν μίγματα εναιωρημάτων όπου τα στερεά σωματίδια είναι πολύ λεπτά για να διαχωριστούν με ένα φίλτρο. Σε αυτές τις περιπτώσεις, μερικές φορές χρησιμοποιείται μια φυγόκεντρος. Οι φυγόκεντροι είναι μηχανικές συσκευές που περιστρέφονται σε πολύ υψηλές ταχύτητες. Αυτές οι υψηλές ταχύτητες επιτρέπουν στα στερεά σωματίδια των εναιωρημάτων να καθιζάνουν πολύ γρήγορα. Για παράδειγμα, αντί να περιμένουν την άμμο να καθιζάνει αργά στον πυθμένα του νερού, μιαη φυγόκεντρος μπορεί να προκαλέσει την καθίζηση της άμμου μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα.

Μερικά παραδείγματα χρήσης των φυγοκεντρητών είναι ο διαχωρισμός του αίματος σε πλάσμα και ερυθρά αιμοσφαίρια, ο διαχωρισμός της κρέμας γάλακτος από το γάλα και ο διαχωρισμός ισοτόπων ουρανίου για πυρηνικά εργοστάσια.

Τα βαρύτερα σωματίδια μετακινούνται προς τα έξω

του κυλίνδρου καθώς η φυγόκεντρος περιστρέφεται

επιτρέποντας το διαχωρισμό του μείγματος.

Άλλες διαδικασίες

Υπάρχουν πολλές άλλες διεργασίες διαχωρισμού, όπως η εξάχνωση, η προσρόφηση, η κρυστάλλωση και η χρωματογραφία. Μερικές φορές χρειάζονται πολλά στάδια διεργασιών για να φτάσουμε στο τελικό αποτέλεσμα. Ένα παράδειγμα αυτού είναι η επεξεργασία του αργού πετρελαίου. Το αργό πετρέλαιο χρησιμοποιεί πολλά επίπεδα κλασματικής απόσταξης για την παραγωγή πολλών διαφορετικών προϊόντων, όπως η βενζίνη, το καύσιμο αεριωθούμενων αεροσκαφών, το αέριο προπάνιο και το πετρέλαιο θέρμανσης.

Ενδιαφέροντα γεγονότα σχετικά με το διαχωρισμό μειγμάτων

• Για το διαχωρισμό υγρών διαλυμάτων όπου οι ουσίες έχουν παρόμοια σημεία βρασμού, χρησιμοποιείται μια πιο σύνθετη εκδοχή της απόσταξης που ονομάζεται κλασματική απόσταξη.
• Η ζωγραφική χρησιμοποιεί τη διαδικασία διαχωρισμού της εξάτμισης. Το υγρό χρώμα είναι ένα μείγμα χρωστικής ουσίας και διαλύτη. Όταν ο διαλύτης στεγνώσει και εξατμιστεί, απομένει μόνο η χρωστική ουσία.
• Η διαδικασία διαχωρισμού του αλέσματος χρησιμοποιούνταν στους αρχαίους πολιτισμούς για να διαχωρίσουν το σιτάρι από την ήρα. Έριχναν το μείγμα στον αέρα και ο άνεμος απομάκρυνε την ελαφρύτερη ήρα, αφήνοντας το βαρύτερο σιτάρι.
• Οι φυγόκεντρες υψηλής ταχύτητας μπορούν να περιστρέφονται έως και 30.000 φορές το λεπτό.
• Πολλές διαδικασίες διαχωρισμού συμβαίνουν συνεχώς στη φύση.

Κάντε ένα κουίζ δέκα ερωτήσεων σε αυτή τη σελίδα.

Ακούστε την ανάγνωση αυτής της σελίδας:

Το πρόγραμμα περιήγησής σας δεν υποστηρίζει το στοιχείο ήχου.

Περισσότερα θέματα Χημείας

Atom

Μόρια

Ισότοπα

Στερεά, υγρά, αέρια

Λιώσιμο και βρασμός

Χημικός δεσμός

Χημικές αντιδράσεις

Ραδιενέργεια και ακτινοβολία

Μείγματα και ενώσεις

Ονομασία ενώσεων

Μείγματα

Διαχωρισμός μειγμάτων

Λύσεις

Οξέα και βάσεις

Κρύσταλλοι

Μέταλλα

Άλατα και σαπούνια

Νερό

Άλλα

Γλωσσάριο και όροι

Εξοπλισμός εργαστηρίου χημείας

Οργανική Χημεία

Διάσημοι χημικοί

Στοιχεία και Περιοδικός Πίνακας

Στοιχεία

Περιοδικός Πίνακας

Επιστήμη>> Χημεία για παιδιά