分离非均质混合物的方法是那些试图分离其每个组分或相而无需任何化学反应的方法。它们通常由利用这些组件的物理特性差异的机械技术组成。
水果,奶酪,橄榄和火腿片的混合物表现出多种物理特性。但是,在用牙签分离时,晚餐取决于这些成分的口味和颜色。其他混合物在分离它们时将必然且在逻辑上需要更多的选择性标准和原则。
可以通过几个步骤或方法分离由一种以上成分组成的不均匀混合物。资料来源:加布里埃尔·玻利瓦尔(GabrielBolívar)。
假设上面的异构混合物。乍一看,虽然它是同一相(几何和固体),但它具有各种颜色和形状的组件。第一个筛网为橙色,它使恒星能够通过它,同时保留其他图形。第二个筛子和绿松石八边形也发生类似的情况。
筛子根据图形的形状和大小分开。然而,除了能够分离它们的组分的其他物理性质之外,其他技术可以基于密度,挥发性,分子质量。
分离异质混合物的主要方法
-磁分离
在几何混合物的示例中,使用了筛子,对此也可以使用过滤器(例如在厨房中),筛子或筛子。如果所有图形都太小而无法用筛子保留,则应使用另一种分离技术。
假设橙色星具有铁磁性,则可以使用磁铁将其除去。
在学校里已经通过将沙子,硫磺或锯末与铁屑混合来教导这种磁分离。混合在视觉上是异质的:芯片的深灰色与周围环境形成对比。但是,随着磁铁的接近,铁屑将朝着它移动,直到它们从沙子中迁移出来。
这样,初始混合物的两种组分被分离。该技术仅在组分之一在发生分离的温度下为铁磁性时才有用。
-升华
如果在几何混合物中存在相当香的图形或具有相当高的蒸气压,则可以通过施加真空和加热使其升华。这样,例如,“固态和易挥发”的绿松石八边形将升华;也就是说,它将从固体变成蒸气。
最常见和最具代表性的例子是碘的异质混合物。缓慢加热时,一些黑紫色晶体会升华成紫色蒸气。磁分离和升华都是最不常用的方法。在下图中,您可以看到升华过程(干冰):
-倾析
沉降可用于两种类型的异质混合物。资料来源:加布里埃尔·玻利瓦尔(GabrielBolívar)。
如果在几何混合的示例中,某些数字固定在容器上,那么那些设法移动的数字将被分开。这就是所谓的倾析。在上图中,显示了两种水性混合物:液固(A)和另一种液液(B)。
液固混合物
在A的容器中,底部有一个固体,牢固地粘附在玻璃表面上(对于烧杯而言)。如果其粘附性如此,则可以将液体倒入或倾倒到另一个容器中而不会出现任何问题。在所述固体非常稠密并且仔细地以相同方式进行倾析的情况下,可以进行相同的操作。
液液混合物
但是,在B的容器中,如果混合物倾斜,黑色液体不混溶且比水浓,会移动。因此,如果我们尝试像以前一样倾倒,黑色液体也会与水一起流失。然后使用分液漏斗解决此问题。
该漏斗呈梨形,顶部呈细长形,或向后延伸,将混合物B倒入其中,通过下面的狭窄喷嘴,通过旋塞阀将黑色液体倒出,从而缓慢滴下。然后,通过上口将水分离出来,以免被黑色液体的残留物污染。
-过滤
如果无法倾倒液固混合物(在绝大多数时间和日常实验室工作中都会发生),则可以使用过滤:分离异质混合物的最常用方法。这是筛分的湿版本。
返回上一部分的混合物A,假设黑色固体对玻璃没有太大的亲和力,因此不会粘附在玻璃上,并且仍然悬浮在不同尺寸的颗粒中。不管您尝试倾析的努力程度如何,这些讨厌的固体都会始终进入接收容器。
因此,进行过滤而不是倾析。将筛子换成具有不同直径的孔的滤纸。水将通过该纸,同时保留黑色固体。
如果您打算稍后处理固体或对其进行分析,则将使用布氏漏斗和钾盐进行过滤,并在接收容器内部施加真空。以这种方式,在干燥(不煅烧)纸上的固体的同时提高了过滤性能。下图显示了过滤过程:
-离心
离心机。资料来源:Matt Janicki通过Flickr
有些混合物对肉眼是均匀的,但实际上是异质的。固体颗粒非常小,以至于重力不会将其拉到底部,滤纸也无法将其保留。
在这种情况下,使用离心分离,借助离心作用,颗粒会受到将其推向底部的力。好像重力增加了好几倍。结果是获得两相混合物(类似于B),可以从中取出或吸出上清液(顶部)。
当您要从血液样本或牛奶中的脂肪中分离血浆时,离心机会不断运行。
参考文献
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