Методы разделения смесей и очистки веществ

Отстаивание.

Метод отстаивания применяют при разделении смесей нерастворимых в воде твердых веществ с разной плотностью.

В качестве примера можно взять разделение смесей железных и древесных опилок. В данном случае, древесные опилки в воде обязательно начнут всплывать, а железные, напротив, осядут. Смесь растительного масла и воды так же возможно разделить с помощью метода отстаивания. Так как масло не растворяется в воде и имеет меньшую плотность. Следовательно, можно получить, что отстаиванием, возможно разделять смеси нерастворимых друг в друге жидкостей с различной плотностью.

Фильтрование.

В процессе разделения смеси поваренной соли и речного песка можно использовать метод отстаивания, но лучше будет отделить песок от раствора соли иным методом. Например, с помощью метода фильтрования. Фильтрование такой смеси, возможно провести с использованием бумажного фильтра и воронки. Крупинки песка останутся на фильтровальной бумаге. При этом, раствор поваренной соли пройдет через фильтр. В таком случае, речной песок будет осадком, а раствор соли будет являться фильтратом. Фильтрование так же возможно проводить с применением иных пористых или сыпучих материалов. Некоторые смеси, возможно поделить с помощью метода «горячее фильтрование».

Выпаривание.

Выделить соль из фильтрата так же возможно с использованием выпаривания. То есть, при нагревании смеси вода начнет испаряться. Соль, при этом, останется на фарфоровой чашке. Иногда применяют метод упаривания, то есть частичного испарения воды. В результате данного метода, появляется более концентрированный раствор. В случае охлаждения данного раствора, растворенное ранее вещество выделится в виде кристаллов.

Использование магнита.

Данный метод применим, когда в смеси содержится вещество, способное к намагничиванию. Это значит, что это вещество достаточно легко выделится в чистом виде с помощью магнита. Например, таким образом, удастся разделить смесь порошков серы и железа.

Флотация.

Вышеуказанную смесь возможно разделить с помощью еще одного метода. Здесь необходимо применить знание о смачиваемости компонентов смеси водой. Железо, как известно, способно смачиваться водой. Это значит, что вода растекается по поверхности железа. Сера же, наоборот, водой не смачивается. В случае помещения куска серы в воду - он утонет. Это произойдет из - за того, что плотность серы несколько больше плотности воды. А, например, порошок серы всплывет. Это произойдет из - за того, что к несмачивающимся водой крупинкам серы будут прилипать пузырьки воздуха. Также, эти пузырьки воздуха будут выталкивают их на поверхность. Для разделения данной смеси ее необходимо погрузить в воду. Как и было сказано выше, порошок серы всплывет, а железо, напротив, потонет.

Перегонка.

Данный метод является одним из самых древних. С помощью него становится возможным разделение компонентов, растворимых друг в друге, имеющих различные температуры кипения. Этот способ также используется для получения дистиллированной воды. Такая воды получается при перегонке паров воды в другой сосуд, где она остается без примесей.

Хроматография.

Компоненты смесей, свойства которых близки, можно разделить способом хроматографии. Хроматография основана на различном поглощении разделяемых веществ поверхностью другого вещества. Например, синие чернила можно разделить на два компонента - воду и красящее вещество. Для осуществления этого метода разделения веществ используется специальный прибор - хроматограф. Основными частями хроматографа являются хроматографическая колонка и детектор.

Адсорбция.

Для очистки смесей газов или жидкостей в химии широко используется адсорбция. В процессе адсорбции адсорбируемое вещество накапливается на поверхности другого. К адсорбентам относятся, например, активированный уголь, силикагель и различные поглотители. Процесс адсорбции можно наблюдать при помещении активированного угля в сосуд с подкрашенной водой. При таком эксперименте, вода, являющаяся фильтратом, после удаления активированного угля станет бесцветной. В данном случае адсорбция происходит за счет притягивания атомов красителя атомами активированного угля. В настоящее время адсорбция широко применяется для очистки воды и воздуха от вредных веществ. Например, в фильтрах для очистки воды и противогазовых коробках в качестве адсорбента используется активированный уголь.