MGA PAMAMARAAN PARA SA PAGHIHIWALAY NG MGA HOMOGENOUS NA MGA MIXTURES - CHEMISTRY - 2024

Ang mga pamamaraan ng paghihiwalay ng mga homogenous na mga mixture ay ang lahat na, nang hindi gumagamit ng mga reaksyon ng kemikal, pinapayagan na makuha ang mga bahagi o solute na nagsasama ng parehong yugto; iyon ay, isang likido, solid o gas.

Ang nasabing homogenous na mga mixtures ay binubuo ng mga solusyon, kung saan ang mga solitiko na particle ay masyadong maliit upang makilala sa hubad na mata. Napakaliit nila kaya't walang mga filter na makitid o pumipili na sapat upang mapanatili ang mga ito habang ang solusyon ay dumaraan sa kanila. Wala rin ng tulong para sa kanilang mga diskarte sa paghihiwalay tulad ng centrifugation o magnetization.

Nakalarawan halimbawa ng kung paano ang mga homogenous na mga mixtures ay maaaring paghiwalayin sa mga yugto. Pinagmulan: Gabriel Bolívar.

Sa itaas ay isang halimbawa kung paano ang mga solusyon ay naghihiwalay sa kanilang mga sangkap. Ang paunang pinaghalong (kayumanggi), ay pinaghiwalay sa dalawang sangkap, pantay na homogenous (orange at lila). Sa wakas, mula sa dalawang nagreresultang mga mixtures, nakuha ang solvent (maputi) at ang apat na magkakapares na pares ng solute (pula-dilaw at pula-asul) ay nakuha.

Kabilang sa mga pamamaraan o pamamaraan para sa paghihiwalay ng mga solusyon mayroon kaming pagsingaw, pag-distillation, chromatography at fractional crystallization. Nakasalalay sa pagiging kumplikado ng halo, higit sa isa sa mga pamamaraan na ito ay maaaring magamit hanggang sa mabasag ang homogenous.

Ang pangunahing pamamaraan ng paghihiwalay ng mga mixtures

- Pagsingaw

Ang pagsingaw ay ang pinakasimpleng pamamaraan upang paghiwalayin ang mga homogenous na mixtures ng isang solong solitiko.

Ang pinakasimpleng homogenous na mga mixture ay mga solusyon kung saan natunaw ang isang solong solitiko. Halimbawa, sa imahe sa itaas ay may isang may kulay na solusyon dahil sa pagsipsip at pagmuni-muni ng nakikitang ilaw na may mga particle ng solute nito.

Kung ito ay inalog nang maayos sa paghahanda nito, walang mas magaan o mas madidilim na mga rehiyon kaysa sa iba; pareho silang pantay, pantay. Ang mga makukulay na partikulo na ito ay hindi maaaring mahiwalay mula sa solvent ng anumang mekanikal na pamamaraan, kaya kakailanganin mo ng enerhiya sa anyo ng init (pulang tatsulok) upang makamit ito.

Sa gayon, ang may kulay na solusyon ay pinainit sa ilalim ng bukas na kalangitan upang mapabilis at payagan ang solvent na mag-evaporate sa labas ng lalagyan nito. Sa nangyayari ito, ang lakas ng tunog na naghihiwalay sa mga solitiko na particle ay bumababa at samakatuwid ang kanilang mga pakikipag-ugnay ay nadaragdagan at dahan-dahang nagtatapos sa pag-aayos.

Ang resulta ay ang natitirang kulay na solute sa ilalim ng lalagyan at ang solvent ay ganap na sumingaw.

Ang disbentaha na may pagsingaw ay, sa halip na paghihiwalay ng mga solute, ang layunin nito ay upang maalis ang solvent sa pamamagitan ng pag-init nito sa punto ng kumukulo. Ang natitirang solid ay maaaring binubuo ng higit sa isang solido at samakatuwid ang iba pang mga pamamaraan ng paghihiwalay ay kinakailangan upang tukuyin ito sa mga nakahiwalay na sangkap.

- Pagwawasak

Pagwawakas

Ang pagdidilaw ay marahil ang pinaka-malawak na ginagamit na pamamaraan ng paghihiwalay ng mga homogenous na solusyon o mixtures. Ang paggamit nito ay umaabot sa mga asing-gamot o tinunaw na mga metal, condensed gas, solvent mixtures, o mga organikong extract. Ang solute ay karamihan sa oras ng isang likido, ang punto ng kumukulo na kung saan ay naiiba sa pamamagitan ng maraming mga degree mula sa na sa solvent.

Kung ang pagkakaiba sa pagitan ng naturang mga punto ng kumukulo ay mataas (mas malaki kaysa sa 70 ºC), ginagamit ang simpleng pag-distill; at kung hindi, pagkatapos ay isang fractional distillation ay tapos na. Ang parehong mga distillation ay may maraming mga pag-setup o disenyo, pati na rin ang isang iba't ibang pamamaraan para sa mga mixtures ng iba't ibang kalikasan ng kemikal (pabagu-bago ng isip, reaktibo, polar, apolar, atbp.).

Sa pag-distillation, pareho ang solvent at ang mga solute ay natipid, at ito ang isa sa kanilang pangunahing pagkakaiba na may kinalaman sa pagsingaw.

Gayunpaman, pinagsama ang umiikot na pagsingaw sa dalawang aspeto na ito: isang likido-solid o likido-likido na pinaghalong, tulad ng isang natunaw at hindi nagagawa na langis, ay pinainit hanggang sa mapawi ang solvent, ngunit ito ay nakolekta sa ibang lalagyan habang nananatili ang solid o langis. sa paunang sisidlan.

Paglilinis ng hangin

Ang naka-condensing hangin ay sumailalim sa cryogenic fractional distillation upang alisin ang oxygen, nitrogen, argon, neon, atbp. Ang hangin, isang homogenous na gas na pinaghalong, ay nagiging isang likido kung saan ang nitroheno, bilang bahagi ngorya, teoretikong kumikilos bilang isang solvent; at ang iba pang mga gas, ay dinedensiyal, bilang mga solido na likido.

- Chromatography

Ang Chromatography, hindi katulad ng iba pang mga diskarte, ay hindi makapagbibigay kahit na halos magkatulad na mga ani; iyon ay, hindi kapaki-pakinabang para sa pagproseso ng isang buong halo, ngunit lamang ng isang hindi gaanong mahalagang bahagi nito. Gayunpaman, ang impormasyong ibinibigay nito ay lubos na mahalaga, dahil kinikilala at kinaklase nito ang mga mixtures batay sa kanilang komposisyon.

Papel o manipis na chromatography ng layer. Pinagmulan: Gabriel Bolívar.

Mayroong iba't ibang mga uri ng chromatography, ngunit ang pinakasimpleng, ipinaliwanag ng isa sa mga kolehiyo o pre-unibersidad na kurso, ay ang papel, na ang prinsipyo ay pareho sa na binuo sa isang manipis na layer ng isang sumisipsip na materyal (karaniwang silica gel).

Ang imahe sa itaas ay nagpapakita na ang isang beaker, puno ng tubig o isang tiyak na solvent, ay inilalagay sa isang papel na minarkahan ng isang linya ng sanggunian na may mga patak o tuldok ng tatlong napiling mga pigment (orange, lila at berde). Ang beaker ay pinananatiling sarado upang ang presyon ay pare-pareho at ito ay puspos ng mga singaw ng solvent.

Pagkatapos, ang likido ay nagsisimula na itaas ang papel at nagdadala ng mga pigment. Ang mga pakikipag-ugnay sa pigment-paper ay hindi lahat pareho: ang ilan ay mas malakas, ang ilan ay mahina. Ang higit na pagkakaugnay ng pigment ay para sa papel, mas kaunti itong aakyat sa pamamagitan ng papel na nauugnay sa linya na una nang minarkahan.

Halimbawa: ang pulang pigment ay ang isang pakiramdam na hindi gaanong kaakibat para sa solvent, habang ang dilaw ay bahagya na tumataas dahil sa katotohanan na ang papel ay nagpapanatili ng higit pa. Ang solvent ay sinabi na ang mobile phase, at ang papel sa nakatigil na yugto.

- Fractional pagkikristal

Nailalarawan halimbawa ng fractional crystallization. Pinagmulan: Gabriel Bolívar.

At upang matapos doon ay ang fractional crystallization. Ang pamamaraang ito ay maaaring maiuri bilang isang hybrid, dahil nagsisimula ito mula sa isang homogenous na pinaghalong upang tapusin ang isang heterogenous. Halimbawa, ipagpalagay na mayroon kang isang solusyon kung saan ang isang berdeng solid ay natunaw (tuktok na imahe).

Ang mga berdeng particle ay napakaliit upang ihiwalay nang manu-mano o mekanikal. Napag-alaman din na ang berdeng solid ay isang halo ng dalawang sangkap at hindi isang solong compound ng kulay na ito.

Pagkatapos, ang isang solusyon nito ay pinainit at naiwan upang magpahinga habang pinalamig ito. Ito ay lumiliko na ang dalawang sangkap, bagaman malapit na nauugnay sa bawat isa, ang kanilang mga solubility sa isang tiyak na solvent ay bahagyang naiiba; samakatuwid, ang isa sa dalawa ay magsisimulang mag-kristal muna at pagkatapos ay ang iba pa.

Ang asul na berde na sangkap (sa gitna ng imahe) ay ang unang nag-crystallize, habang ang dilaw na sangkap ay nananatiling natunaw. Tulad ng mga bluish-green crystals, sinala sila ng mainit bago lumitaw ang mga dilaw na kristal. Pagkatapos, habang ang solvent ay lumalamig nang kaunti pa, ang dilaw na sangkap ay nag-crystallize at isa pang pagsasala ay tapos na.

Mga Sanggunian

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemistry (Ika-8 ed.). CENGAGE Pag-aaral.
2. Chelsea Schuyler. (2019). Chromatography, Pagputol at Pagsala: Mga Paraan ng Paghihiwalay ng Mga Mixtures. Pag-aaral. Nabawi mula sa: study.com
3. CK-12 Foundation. (Oktubre 16, 2019). Mga Paraan para sa Paghiwalay ng Mga Mixtures. Chemistry LibreTexts. Nabawi mula sa: chem.libretexts.org
4. Magandang Science. (2019). Paghihiwalay ng mga Mixtures. Nabawi mula sa: goodscience.com.au
5. Clark Jim. (2007). Manipis na chromatography ng layer. Nabawi mula sa: chemguide.co.uk