Egész életünk szó szerint a különféle vegyszerek munkájára épül. Levegőt lélegezünk be, amely sokféle gázt tartalmaz. A kibocsátás szén-dioxid, amelyet aztán a növények feldolgoznak. Vizet vagy tejet iszunk, amely víz és más összetevők (zsír, ásványi sók, fehérje stb.) keveréke.
A banális alma összetett vegyi anyagok egész komplexuma, amelyek kölcsönhatásba lépnek egymással és a testünkkel. Amint valami a gyomrunkba kerül, az általunk felszívódott termékben lévő anyagok kölcsönhatásba lépnek a gyomornedvvel. Abszolút minden tárgy: ember, zöldség, állat részecskék és anyagok halmaza. Ez utóbbiak két különböző típusra oszthatók: tiszta anyagokra és keverékekre. Ebben az anyagban kitaláljuk, mely anyagok tiszták, és melyek tartoznak a keverékek kategóriájába. Fontolja meg a keverékek szétválasztásának módszereit. És nézze meg a tiszta anyagok tipikus példáit is.
Tiszta anyagok
Tehát a kémiában a tiszta anyagok azok az anyagok, amelyek mindig csak egyfajta részecskékből állnak. És ez az első fontos tulajdonság. Tiszta anyag például a víz, amely abból állkizárólag vízmolekulákból (vagyis a sajátjukból). Ezenkívül a tiszta anyag mindig állandó összetételű. Így minden vízmolekula két hidrogénatomból és egy oxigénatomból áll.
A tiszta anyagok tulajdonságai a keverékekkel ellentétben állandóak és megváltoznak, ha szennyeződések jelennek meg. Csak a desztillált víznek van forráspontja, míg a tengervíznek magasabb hőmérsékleten forr. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy minden tiszta anyag nem teljesen tiszta, mivel még a tiszta alumíniumnak is van szennyeződése az összetételben, bár részesedése 0,001%. Felmerül a kérdés, hogyan lehet megtalálni a tiszta anyag tömegét? A számítási képlet a következő - tiszta anyag m (tömeg) u003d tiszta anyag W (koncentrációja)keverék / 100%.
Létezik olyan típusú tiszta anyagok is, mint az ultratiszta anyagok (ultratiszta, nagy tisztaságú). Ilyen anyagokat használnak félvezetők gyártása során különböző mérő- és számítástechnikai eszközökben, az atomenergiában és sok más szakmai területen.
Példák tiszta anyagokra
Már rájöttünk, hogy tiszta anyag az, ami hasonló elemeket tartalmaz. A hó jó példa a tiszta anyagra. Valójában ez ugyanaz a víz, de ellentétben a vízzel, amellyel naponta találkozunk, ez a víz sokkal tisztább és nem tartalmaz szennyeződéseket. A gyémánt is tiszta anyag, mivel csak szenet tartalmaz szennyeződések nélkül. Ugyanez vonatkozik a hegyikristályra is. ANap mint nap szembesülünk a tiszta anyag egy másik példájával - a finomított cukorral, amely csak szacharózt tartalmaz.
Mixek
Már megvizsgáltuk a tiszta anyagokat és a tiszta anyagok példáit, most térjünk át az anyagok egy másik kategóriájára - a keverékekre. Keverékről akkor beszélünk, ha több anyagot keverünk össze. Folyamatosan találkozunk keverékekkel, a hétköznapokban is. Ugyanaz a tea- vagy szappanoldat olyan keverék, amelyet naponta használunk. A keverékeket ember hozhatja létre, de lehetnek természetesek is. Szilárd, folyékony és gáz halmazállapotúak. Mint fentebb említettük, ugyanaz a tea víz, cukor és tea keveréke. Ez egy példa az ember által készített keverékre. A tej természetes keverék, mivel emberi beavatkozás nélkül jelenik meg a fejlesztési folyamatban, és sok különböző összetevőt tartalmaz.
Az ember által készített keverékek szinte mindig tartósak, a természetesek pedig hő hatására elkezdenek külön részecskékre bomlani (például a tej néhány nap múlva megsavanyodik). A keverékeket heterogénre és homogénre is felosztják. A heterogén keverékek heterogének, alkotóelemeik szabad szemmel és mikroszkóp alatt is láthatóak. Az ilyen keverékeket szuszpenzióknak nevezik, amelyek viszont szuszpenziókra (egy szilárd halmazállapotú anyag és egy folyékony halmazállapotú anyag) és emulziókra (két folyékony halmazállapotú anyag) oszthatók. A homogén keverékek homogének, egyedi komponenseik nem vehetők figyelembe. Ezeket oldatoknak is nevezik (lehet gázhalmazállapotú anyagok,folyékony vagy szilárd halmazállapotú).
A keverék és a tiszta anyagok jellemzői
Az áttekinthetőség érdekében az információkat táblázat formájában jelenítjük meg.
| Összehasonlító jel | Tiszta anyagok | Mixek |
| Az anyagok összetétele | Az összetétel állandó maradása | Változó összetételű |
| Az anyagok típusai | Egy anyagot tartalmaznak | Különböző anyagok szerepeltetése |
| Fizikai tulajdonságok | Állandó fizikai tulajdonságok megtartása | Instabil fizikai tulajdonságai vannak |
| Az anyag energiájának változása | Az energiatermelés időpontjának változása | Nincs változás |
Módszerek tiszta anyagok előállítására
A természetben sok anyag keverék formájában létezik. Farmakológiában, ipari termelésben használják.
A tiszta anyagok előállításához különféle elválasztási módszereket alkalmaznak. A heterogén keverékeket ülepítéssel és szűréssel választják el. A homogén keverékeket bepárlással és desztillációval választják el. Fontolja meg mindegyik módszert külön-külön.
Elszámolás
Ezt a módszert szuszpenziók, például folyami homok és víz keverékének elválasztására használják. Az ülepítési folyamat fő alapelve az ezek sűrűségének különbségeszétválasztandó anyagok. Például egy nehéz anyag és víz. Melyik tiszta anyag nehezebb a víznél? Ez például a homok, amely tömege miatt elkezd leülepedni az aljára. A különböző emulziókat azonos módon választják el. Például a növényi olaj vagy olaj elválasztható a víztől. Ezek az anyagok az elválasztás során egy kis filmet képeznek a víz felszínén. Laboratóriumi körülmények között ugyanezt az eljárást választótölcsér segítségével hajtják végre. A keverékek szétválasztásának ez a módja a természetben is működik (emberi beavatkozás nélkül). Például a füstből származó korom lerakódása és a tejszín ülepedése a tejben.
Szűrés
Ez a módszer alkalmas tiszta anyagok előállítására heterogén keverékekből, például víz és konyhasó keverékéből. Tehát hogyan működik a szűrés a keverék részecskéinek szétválasztása során? A lényeg az, hogy az anyagok oldhatósági szintje és részecskemérete eltérő.
A szűrőt úgy tervezték, hogy csak azonos oldhatóságú vagy azonos méretű részecskék juthassanak át rajta. A nagyobb és egyéb nem megfelelő részecskék nem tudnak átjutni a szűrőn, és kiszűrődnek. A szűrők szerepét nem csak a laboratóriumon belüli speciális eszközök és megoldások tölthetik be, hanem olyan ismerős dolgok is, mint a vatta, szén, égetett agyag, préselt üveg és egyéb porózus tárgyak. A szűrőket a való életben sokkal gyakrabban használják, mint gondolná.
Ennek az elvnek megfelelően mindannyiunknak működik az ismerős porszívó, amely elválasztja a nagytörmelékrészecskéket, és ügyesen felszívja a kisebbeket, amelyek nem képesek károsítani a mechanizmust. Amikor beteg vagy, gézkötést viselsz, amely kigyomlálja a baktériumokat. Azok a dolgozók, akiknek szakmájuk a veszélyes gázok és porok terjedésével kapcsolatos, légzőmaszkot viselnek, hogy megvédjék őket a mérgezéstől.
A mágnes és a víz hatása
Így szétválaszthatja a vaspor és a kén keverékét. Az elválasztás elve a mágnes vasra gyakorolt hatásán alapul. A vasrészecskéket a mágnes vonzza, míg a kén a helyén marad. Ugyanez a módszer használható más fémrészek elkülönítésére különböző anyagok tömegétől.
Ha a vasporral kevert kénport vízbe öntik, a nem nedvesíthető kénrészecskék a víz felszínére úsznak, míg a nehéz vas azonnal a víz aljára esik.
Bepárlás és kristályosodás
Ez a módszer homogén keverékekkel, például só vizes oldatával működik. Természetes folyamatokban és laboratóriumi körülmények között működik. Például egyes tavak melegítéskor elpárologtatják a vizet, és a konyhasó a helyén marad. Kémiai szempontból ez a folyamat azon alapul, hogy két anyag forráspontja közötti különbség nem teszi lehetővé, hogy egyidejűleg elpárologjanak. A megsemmisült víz gőzzé alakul, a maradék só pedig normál állapotában marad.
Ha az extrahálandó anyag (például cukor) hevítés közben megolvad, a víz nem párolog el teljesen. A keveréket először melegítjük, majd a kapott módosította keverékhez ragaszkodunk, hogy a cukorszemcsék leülepedjenek az aljára. Néha van egy nehezebb feladat - egy magasabb forráspontú anyag szétválasztása. Például a víz elválasztása a sótól. Ebben az esetben az elpárolgott anyagot össze kell gyűjteni, le kell hűteni és kondenzálni kell. A homogén keverékek elválasztásának ezt a módszerét desztillációnak (vagy egyszerűen desztillációnak) nevezik. Vannak speciális eszközök, amelyek desztillálják a vizet. Az ilyen (desztillált) vizet aktívan használják a farmakológiában vagy az autók hűtőrendszereiben. Természetesen az emberek ugyanazt a módszert használják az alkohol lepárlására.
Kromatográfia
Az utolsó elválasztási módszer a kromatográfia. Ez azon a tényen alapul, hogy egyes anyagok hajlamosak felszívni az anyagok más összetevőit. Ez így működik. Ha veszel egy darab papírt vagy szövetet, amelyre tintával van írva valami, és egy részét vízbe meríted, a következőket fogod észrevenni: a víz elkezdi felszívódni a papíron vagy a szöveten, és felkúszik, de a színezőanyag az ügy egy kicsit lemarad. Ezzel a technikával M. S. Tsvet tudós el tudta választani a klorofillt (olyan anyagot, amely zöld színt ad a növényeknek) a növény zöld részeitől.
