Чистые вещества и смеси. Разделение смесей и очистка.
Чистые вещества - это вещества с постоянными
физическими свойствами.
Различные образцы смесей могут содержать одни и те
же компоненты в любых соотношениях, но свойства этих компонентов не зависят от
состава смеси.
Смеси могут быть разделены на компоненты физическими
способами.
В природе вещества встречаются преимущественно в
виде смесей.
Однородными называют такие смеси, в которых даже с
помощью микроскопа нельзя обнаружить частицы веществ, входящих в смесь.
(однородные: NaCl и сахар в воде; неоднородные:
смесь NaCl с песком или глины с водой)
Выделение веществ из неоднородной смеси
Неоднородными
называют такие смеси, в которых невооруженным глазом или при помощи микроскопа
можно заметить частицы веществ, составляющих смесь.
Для химических лабораторий и промышленности часто
требуются чистые вещества. Чистыми называют вещества, которые обладают
постоянными физическими свойствами, например дистиллированная вода. Существуют
различные способы разделения смесей. Ознакомимся более подробно с этими
способами.
1. Отстаивание
а) Выделение веществ из неоднородной смеси,
образованной нерастворимыми в воде веществами с различной плотностью. Например,
железные опилки от древесных можно отделить, взбалтывая эту смесь с водой, а
затем отстаивая. Железные опилки опускаются на дно сосуда, а древесные
всплывают, и их вместе с водой можно слить.
б) Некоторые вещества осаждаются в воде с различной
скоростью. Если взболтать с водой глину с примесью песка, то песок оседает
значительно быстрее . Этот способ используется в керамическом производстве для
от деления песка от глины (производство красных кирпичей, глиняной посуды и
др.).
в) Разделение смеси малорастворимых друг в друге жидкостей
с различной плотностью. Смеси бензина с водой, нефти с водой, растительного
масла с водой быстро расслаиваются, поэтому их можно разделить с помощью
делительной воронки или колонки. Иногда жидкости с различной плотностью
отделяют центрифугированием, например сливки от молока.
2. Фильтрование
Выделение веществ из неоднородной смеси, образованной
растворимыми и нерастворимыми в воде веществами. Для выделения поваренной соли
смесь ее с песком взбалтывают в воде. Поваренная соль растворяется, а песок
оседает.Чтобы ускорить отделение нерастворимых частиц из раствора, смесь
фильтруют. Песок остается на фильтровальной бумаге, а прозрачный раствор
поваренной соли проходит через фильтр.
3. Действие магнитом
Выделение из неоднородной смеси веществ, способных к
намагничиванию. Если имеется, например, смесь порошков железа и серы, то их
можно разделить при помощи магнита.
Выделение веществ из однородной смеси
4. Выпаривание. Кристаллизация
Чтобы растворенное вещество, например поваренную
соль, выделить из раствора, последний
выпаривают(рис. 7). Вода испаряется, а в фарфоровой чашке остается поваренная
соль. Иногда применяют упаривание, т. е. частичное испарение воды. В результате
образуется более концентрированный раствор, при охлаждении которого
растворенное вещество выделяется в виде кристаллов. Этот способ очистки веществ
называется кристаллизацией.
5. Дистилляция
Этот способ разделения смесей основан на различии в
температурах кипения растворимых друг в друге компонентов.
Дистилляция (перегонка) — прием разделения
однородных смесей путем испарения летучих жидкостей с последующей конденсацией
их паров. Например, получение дистиллированной воды. Для этого воду с
растворенными в ней веществами кипятят в одном сосуде. Образующиеся водяные
пары конденсируются в другом сосуде в виде дистиллированной воды.
6. Хроматография
Этот способ основан на том, что отдельные вещества с
различной скоростью поглощаются (связываются) поверхностью другого вещества.
Если полоску из фильтровальной бумаги подвесить над
сосудом с красными чернилами и погрузить в них лишь конец полоски, то можно
заметить, что раствор будет впитываться бумагой и подниматься по ней. Однако
граница подъема краски будет отставать от границы подъема воды. Таким образом
происходит разделение двух веществ: воды и красящего вещества, придающего
раствору красный цвет.
| 
