METHODEN ZUR TRENNUNG HETEROGENER GEMISCHE - CHEMIE - 2025

Die Verfahren zur Trennung heterogener Gemische sind solche, die versuchen, jede ihrer Komponenten oder Phasen zu trennen, ohne dass eine chemische Reaktion erforderlich ist. Sie bestehen normalerweise aus mechanischen Techniken, die den Unterschied in den physikalischen Eigenschaften solcher Komponenten ausnutzen.

Eine Mischung aus Früchten, Käse, Oliven und Schinkenstücken weist verschiedene physikalische Eigenschaften auf. Das Diner verlässt sich jedoch auf die Aromen und Farben dieser Zutaten, wenn sie mit einem Zahnstocher getrennt werden. Andere Gemische erfordern notwendigerweise und logischerweise selektivere Kriterien und Prinzipien, wenn sie getrennt werden.

Eine heterogene Mischung, die aus mehr als einer Komponente besteht, kann durch mehrere Schritte oder Verfahren getrennt werden. Quelle: Gabriel Bolívar.

Nehmen Sie die obige heterogene Mischung an. Auf den ersten Blick ist zu erkennen, dass es sich zwar um dieselbe Phase (geometrisch und fest) handelt, jedoch Komponenten verschiedener Farben und Formen aufweist. Das erste orangefarbene Sieb lässt den Stern hindurch, während die anderen Figuren erhalten bleiben. Ähnliches gilt für das zweite Sieb und das türkisfarbene Achteck.

Die Siebe trennen sich je nach Form und Größe der Figuren. Andere Techniken können jedoch auf den Dichten, Flüchtigkeiten, Molekularmassen zusätzlich zu anderen physikalischen Eigenschaften der Komponenten basieren, um sie trennen zu können.

Hauptmethoden zur Trennung heterogener Gemische

- Magnetische Trennung

In dem Beispiel der geometrischen Mischung wurde ein Sieb angewendet, für das auch ein Sieb (wie in Küchen), ein Sieb oder ein Sieb verwendet werden kann. Wenn alle Figuren zu klein sind, um vom Sieb zurückgehalten zu werden, sollte eine andere Trenntechnik angewendet werden.

Unter der Annahme, dass der orangefarbene Stern die Eigenschaft hat, ferromagnetisch zu sein, könnte er mit einem Magneten entfernt werden.

Diese magnetische Trennung wurde in Schulen durch Mischen von Sand, Schwefel oder Sägemehl mit Eisenspänen gelehrt. Die Mischung ist optisch heterogen: Die dunkelgraue Farbe der Chips steht im Kontrast zu ihrer Umgebung. Wenn sich jedoch ein Magnet nähert, bewegen sich die Eisenspäne darauf zu, bis sie aus dem Sand herauswandern.

Auf diese Weise werden die beiden Komponenten der Ausgangsmischung getrennt. Diese Technik ist nur nützlich, wenn eine der Komponenten bei der Temperatur, bei der die Trennung stattfindet, ferromagnetisch ist.

- Sublimation

Wenn die geometrische Mischung eine ziemlich duftende Figur enthält oder einen beträchtlich hohen Dampfdruck aufweist, kann diese durch Anlegen eines Vakuums und Erhitzen sublimiert werden. Auf diese Weise sublimiert beispielsweise das "feste und flüchtige" türkisfarbene Achteck; das heißt, es wird von fest zu dampfen gehen.

Die häufigsten und repräsentativsten Beispiele sind heterogene Gemische mit Jod. Bei langsamer Erwärmung sublimieren einige der schwarzvioletten Kristalle in violette Dämpfe. Sowohl die magnetische Trennung als auch die Sublimation sind die am wenigsten konventionell verwendeten Methoden. Im folgenden Bild sehen Sie einen Sublimationsprozess (Trockeneis):

- Dekantieren

Das Absetzen kann für zwei Arten heterogener Gemische verwendet werden. Quelle: Gabriel Bolívar.

Wenn im Beispiel der geometrischen Mischung einige der Figuren auf dem Behälter fixiert geblieben wären, würden diejenigen, die es schaffen, sich zu bewegen, getrennt. Dies wird als Dekantieren bezeichnet. Im oberen Bild sind zwei wässrige Gemische dargestellt: ein flüssig-fester (A) und ein weiterer flüssig-flüssiger (B).

Flüssig-Fest-Mischung

Im Behälter von A befindet sich am Boden ein Feststoff, der stark an der Oberfläche des Glases haftet (im Fall eines Bechers). Wenn seine Haftung so ist, kann die Flüssigkeit problemlos in einen anderen Behälter gegossen oder dekantiert werden. Das gleiche kann in dem Fall durchgeführt werden, in dem der Feststoff sehr dicht ist und das Dekantieren sorgfältig auf die gleiche Weise durchgeführt wird.

Flüssig-Flüssig-Gemisch

In dem Behälter mit B bewegt sich jedoch die schwarze Flüssigkeit, die nicht mischbar und dichter als Wasser ist, wenn die Mischung gekippt wird; Wenn wir also versuchen, es wie zuvor zu dekantieren, läuft die schwarze Flüssigkeit zusammen mit dem Wasser ab. Ein Scheidetrichter wird dann verwendet, um dieses Problem zu lösen.

Dieser Trichter hat die Form einer Birne, einer länglichen Oberseite oder einer Backstage, und die Mischung B wird hineingegossen. Durch die schmale Düse unten wird die schwarze Flüssigkeit durch Manipulieren eines Absperrhahns dekantiert, so dass sie langsam tropft. Dann wird das Wasser durch den oberen Mund abgetrennt, damit es nicht mit den Rückständen der schwarzen Flüssigkeit verunreinigt wird.

- Filtration

Wenn das Flüssig-Fest-Gemisch nicht dekantiert werden kann, wie es in den allermeisten Fällen und bei täglichen Laboraufgaben der Fall ist, wird die Filtration angewendet: die häufigste Methode zur Trennung heterogener Gemische. Dies ist die nasse Version des Siebens.

Zurück zu Mischung A aus dem vorherigen Abschnitt: Angenommen, der schwarze Feststoff zeigt keine große Affinität zu Glas, haftet also nicht daran und bleibt auch mit Partikeln unterschiedlicher Größe suspendiert. Egal wie sehr Sie versuchen zu dekantieren, ein Teil dieses lästigen Feststoffs gelangt immer in das Aufnahmegefäß.

Somit wird eine Filtration anstelle einer Dekantierung durchgeführt. Das Sieb wird gegen ein Filterpapier mit Poren unterschiedlichen Durchmessers ausgetauscht. Das Wasser fließt durch dieses Papier und behält gleichzeitig den schwarzen Feststoff bei.

Wenn Sie später mit dem Feststoff arbeiten oder ihn analysieren möchten, erfolgt die Filtration mit einem Büchner-Trichter und einem Kitasat, mit denen im Empfangsbehälter ein Vakuum angelegt wird. Auf diese Weise wird die Filtrationsleistung verbessert, während der Feststoff auf dem Papier getrocknet (nicht kalziniert) wird. Das folgende Bild zeigt einen Filtrationsprozess:

- Zentrifugation

Zentrifuge. Quelle: Matt Janicki über Flickr

Es gibt Gemische, die mit bloßem Auge homogen, aber tatsächlich heterogen sind. Feste Partikel sind so klein, dass die Schwerkraft sie nicht nach unten zieht und Filterpapier sie auch nicht zurückhalten kann.

In diesen Fällen wird eine Zentrifugation angewendet, bei der die Partikel dank der Beschleunigung eine Kraft erfahren, die sie nach unten drückt. als ob die Schwerkraft um ein Vielfaches zugenommen hätte. Das Ergebnis ist, dass eine zweiphasige Mischung (ähnlich wie B) erhalten wird, aus der der Überstand (der obere Teil) entnommen oder pipettiert werden kann.

Die Zentrifugation läuft ständig, wenn Sie Plasma von Blutproben oder den Fettgehalt von Milch trennen möchten.

Verweise

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