در کلاس هشتم دانش آموزان مواد و مخلوط های خالص را در درس شیمی مطالعه می کنند. مقاله ما به آنها در درک این موضوع کمک می کند. ما به شما خواهیم گفت که کدام مواد را خالص و کدام را مخلوط می نامند. آیا تا به حال به این سوال فکر کرده اید: "آیا یک ماده کاملاً خالص وجود دارد؟" پاسخ ممکن است شما را شگفت زده کند.
چرا این مبحث در مدرسه تدریس می شود؟
قبل از پرداختن به تعریف "ماده خالص"، لازم است به این سؤال بپردازیم: "واقعاً با کدام ماده سروکار داریم - ماده خالص یا مخلوط؟"
در همه حال، خلوص ماده نه تنها محققان، دانشمندان، بلکه مردم عادی را نیز نگران می کرد. معمولاً منظور ما از این مفهوم چیست؟ هر یک از ما می خواهیم آب بدون ناخالصی فلزات سنگین بنوشیم. ما می خواهیم هوای تازه ای را تنفس کنیم که با اگزوز خودرو آلوده نشود. اما آیا آب و هوای آلوده را می توان مواد خالص نامید؟ از نظر علمی، خیر.
مخلوط چیست؟
بنابراین، مخلوط ماده ای است که حاوی چندین نوع مولکول است. حالا به ترکیب آبی که در جریان است فکر کنیداز شیر آب - بله، بله، ناخالصی های زیادی دارد. به نوبه خود، موادی که مخلوط را تشکیل می دهند جزء نامیده می شوند. یک مثال را در نظر بگیرید. هوایی که ما تنفس می کنیم مخلوطی از گازهای مختلف است. اجزای تشکیل دهنده ترکیب آن عبارتند از: اکسیژن، نیتروژن، دی اکسید کربن و غیره. اگر جرم یک جزء ده برابر جرم جزء دیگر باشد، به چنین ماده ای ناخالصی می گویند. اغلب در طبیعت هوای آلوده به ناخالصی های سولفید هیدروژن وجود دارد. این گاز بوی تخم مرغ فاسد می دهد و برای انسان سمی است. هنگامی که مسافران در ساحل رودخانه آتش می زنند، هوا را با دی اکسید کربن آلوده می کند که به مقدار زیاد نیز خطرناک است.
بخصوص افراد زودباور ممکن است قبلاً یک سؤال داشته باشند: "کدامیک رایج تر است - مواد خالص یا مخلوط؟" برای پاسخ به سوال شما: "اساساً همه چیز در اطراف ما مخلوط است."
طبیعت بسیار شگفت انگیز است.
چند کلمه در مورد انواع مواد خالص
در ابتدای مقاله قول دادیم در مورد اینکه آیا مواد کاملاً بدون ناخالصی وجود دارند صحبت کنیم. به نظر شما چنین چیزی وجود دارد؟ قبلاً در مورد آب لوله کشی صحبت کرده ایم. اما آیا آب چشمه می تواند دارای ناخالصی باشد؟ پاسخ به این سوال ساده است: مواد کاملاً خالص در طبیعت وجود ندارند. با این حال، در محافل علمی مرسوم است که از خلوص نسبی یک ماده صحبت می شود. به نظر می رسد این است: "ماده خالص است، اما با یک احتیاط." بنابراین، برای مثال، می تواند از نظر فنی تمیز باشد. جوهرهای سیاه و بنفش حاوی ناخالصی هستند. اگر آنها را نتوان با یک واکنش شیمیایی تشخیص داد، پس این استگفته می شود این ماده از نظر شیمیایی خالص است. این آب مقطر است.
درباره نظافت
بنابراین، وقت آن است که در مورد ماده خالص صحبت کنیم. این ماده ای است که در ترکیب خود دارای ذرات فقط یک نوع است. معلوم می شود که خواص ویژه ای دارد. نام دیگری دارد: ماده فردی. بیایید سعی کنیم خواص آب خالص را مشخص کنیم:
- ماده جداگانه: آب مقطر؛
- نقطه جوش - 100 درجه سانتیگراد؛
- نقطه ذوب - 0°C؛
- این آب طعم، بو و رنگ ندارد.
چگونه مواد را جدا کنیم؟
این سوال نیز مرتبط است. اغلب در زندگی روزمره و در محل کار (به میزان بیشتری) فرد مواد را جدا می کند. بنابراین مثلاً در شیر خامه تشکیل می شود که در صورت استفاده از روش ته نشینی می توان آن را از سطح آن جمع آوری کرد. در طی پالایش نفت، فرد بنزین، سوخت موشک، نفت سفید، روغن ماشین آلات و غیره تولید می کند. در تمام مراحل فرآوری، فرد از روش های مختلفی برای جداسازی مخلوط ها استفاده می کند که بستگی به وضعیت تجمع ماده دارد. بیایید به هر یک نگاهی بیندازیم.
فیلتر
این روش زمانی استفاده می شود که ماده مایعی وجود داشته باشد که حاوی ذرات جامد نامحلول باشد. به عنوان مثال، آب و ماسه رودخانه. این مخلوط از فیلتر عبور می کند. بنابراین، ماسه در فیلتر حفظ می شود و آب تمیز با آرامش از آن عبور می کند. ما به ندرت به این موضوع اهمیت می دهیم، اما هر روز در آشپزخانه، بسیاری از ساکنان شهر آب لوله کشی را از آن عبور می دهندتمیز کردن فیلترها بنابراین تا حدی می توانید خود را یک دانشمند بدانید!
تسویه حساب
در مورد این روش همین بالا چند کلمه گفتیم. با این حال، اجازه دهید آن را با جزئیات بیشتری در نظر بگیریم. شیمیدانان زمانی که نیاز به جداسازی سوسپانسیون ها یا امولسیون ها باشد به این روش متوسل می شوند. به عنوان مثال، اگر روغن نباتی در آب تمیز نفوذ کرده است، مخلوط حاصل باید تکان داده شود، سپس اجازه دهید مدتی دم بکشد. پس از آن فرد پدیده ای را مشاهده می کند که روغن به شکل لایه ای روی آب را بپوشاند.
در آزمایشگاه ها، شیمیدانان از روش دیگری به نام قیف جداکننده استفاده می کنند. هنگام استفاده از این روش تصفیه، مایع غلیظی به داخل ظرف نفوذ می کند و آنچه سبک تر است باقی می ماند.
روش ته نشینی یک اشکال جدی دارد - سرعت پایین فرآیند است. در این حالت زمان زیادی برای تشکیل رسوب نیاز است. در شرکت های صنعتی همچنان از این روش استفاده می شود. مهندسان سازه های خاصی را طراحی می کنند که به آنها "سامپ" می گویند.
مگنت
هر یک از ما حداقل یک بار در زندگی خود با آهنربا بازی کردیم. توانایی شگفت انگیز آن در جذب فلزات جادویی به نظر می رسید. افراد مدبر حدس می زدند که از آهنربا برای جداسازی مخلوط ها استفاده کنند. به عنوان مثال جداسازی براده های چوب و آهن با آهنربا امکان پذیر است. اما شایان توجه است که نمی تواند تمام فلزات را جذب کند، فقط آن دسته از مخلوط هایی که حاوی فرومغناطیس هستند در معرض آن هستند. اینها عبارتند از نیکل، تربیوم، کبالت، اربیوم وغیره
تقطیر
این اصطلاح ریشه لاتینی دارد و در ترجمه به معنای "تخلیه قطرات" است. این روش جداسازی مخلوط ها بر اساس تفاوت در نقطه جوش مواد است. این روش است که به جداسازی آب و الکل کمک می کند. آخرین ماده در +78 درجه سانتیگراد تبخیر می شود. هنگامی که بخارات آن به دیواره ها و سطوح سرد برخورد می کند، بخارات متراکم می شوند و به یک ماده مایع تبدیل می شوند.
در صنایع سنگین، فرآورده های نفتی، فلزات خالص و مواد معطر مختلف با این روش استخراج می شوند.
آیا گازها قابل جداسازی هستند؟
در مورد مواد خالص و مخلوط در حالت مایع و جامد صحبت کردیم. اما اگر لازم باشد مخلوط های گازی را جدا کنیم چه؟ سران باهوش صنعت شیمیایی امروزه چندین روش فیزیکی را برای جداسازی مخلوط‌های گازی تمرین می‌کنند:
- تراکم؛
- جذب؛
- جداسازی غشاء؛
- ریفلاکس.
بنابراین، در مقاله خود به مفهوم مواد و مخلوط های خالص پرداخته ایم. ما متوجه شدیم که چه چیزی در طبیعت رایج تر است. اکنون روش های مختلف جداسازی مخلوط ها را می دانید - و می توانید برخی از آنها را خودتان مانند آهنربا نشان دهید. امیدواریم مقاله ما برای شما مفید بوده باشد. امروز علم را بیاموزید تا فردا به شما کمک کند هر مشکلی را حل کنید - هم در خانه و هم در تولید!
