分离均质混合物的方法 - 化学

的均匀混合物的分离方法是所有那些，而不使用化学反应，允许以获得整合相同相位成分或溶质; 即液体，固体或气体。

这种均匀的混合物由溶液组成，其中的溶质颗粒太小，无法用肉眼分辨。它们是如此之小，以至于当溶液通过它们时，没有足够狭窄或选择性足以保留它们的过滤器。它们的分离技术（例如离心或磁化）均无济于事。

如何均匀分离混合物的说明性示例。资料来源：加布里埃尔·玻利瓦尔（GabrielBolívar）。

上面是一个示例，说明如何将解决方案分为各个组成部分。初始混合物（棕色）被分为两个部分，均质（橙色和紫色）。最后，从两种所得混合物中获得溶剂（白色）和四对相应的溶质对（红黄色和红蓝色）。

在分离溶液的方法或技术中，我们有蒸发，蒸馏，色谱和分步结晶。根据混合物的复杂程度，可能需要使用一种以上的方法，直到破坏均匀性。

分离混合物的主要方法

蒸发是分离单一溶质均匀混合物的最简单方法。

最简单的均匀混合物是溶解了单个溶质的溶液。例如，在上面的图像中，由于可见光及其溶质颗粒的吸收和反射，有色溶液。

如果在准备过程中将其摇匀，则没有比其他区域更亮或更暗的区域。他们都是平等的，统一的。这些彩色颗粒无法通过任何机械方法从溶剂中分离出来，因此您将需要热量（红色三角形）形式的能量来实现此目的。

因此，有色溶液在开阔的天空下被加热以加速并允许溶剂从其容器中蒸发出来。发生这种情况时，分离溶质颗粒的体积会减少，因此它们之间的相互作用会增加，并最终逐渐沉降。

最终结果是有色溶质保留在容器底部，溶剂已完全蒸发。

蒸发的缺点是，与其分离溶质，其目的是通过将其加热至沸点来消除溶剂。剩余的固体可以由一种以上的溶质组成，因此需要其他分离方法才能在其分离的成分中对其进行定义。

蒸馏法

蒸馏也许是分离均质溶液或混合物的最广泛使用的方法。它的用途扩展到盐或熔融金属，冷凝气体，溶剂混合物或有机提取物。溶质在大多数情况下是液体，其沸点与溶剂的沸点相差几度。

当这些沸点之间的差异较大（大于70℃）时，应使用简单蒸馏；如果没有，则进行分馏。两种蒸馏都具有多种设置或设计，以及具有不同化学性质（挥发性，反应性，极性，非极性等）的混合物的不同方法。

在蒸馏中，溶剂和溶质均被保留，这是它们在蒸发方面的主要区别之一。

然而，旋转蒸发结合了这两个方面：加热液体-固体或液体-液体混合物，例如溶解的和可混溶的油的混合物，直到除去溶剂为止，但是将其收集在另一个容器中，同时保留了固体或油。在最初的容器中。

使冷凝的空气进行低温分馏以除去氧气，氮气，氩气，氖气等。空气是一种均匀的气态混合物，会变成一种液体，其中氮（占多数）在理论上充当溶剂。以及其他也冷凝为液态溶质的气体。

与其他技术不同，色谱法甚至无法提供相近的产率。也就是说，它对于处理整个混合物不是有用的，而只是其中很小的一部分。但是，它提供的信息在分析上非常有价值，因为它会根据混合物的成分对混合物进行识别和分类。

纸或薄层色谱。资料来源：加布里埃尔·玻利瓦尔（GabrielBolívar）。

色谱法的类型不同，但最简单的是纸质的，是在大学或大学预科课程中讲过的一种，其原理与在薄薄的吸收性材料（通常为硅胶）上开发的原理相同。

上图显示将装满水或某种溶剂的烧杯放在用参考线标记的纸上，该参考线上有三种选定颜料（橙色，紫色和绿色）的液滴或点。烧杯保持关闭状态，以使压力恒定并被溶剂蒸汽饱和。

然后，液体开始在纸上上升并携带颜料。颜料-纸的相互作用并不完全相同：有些较强，有些较弱。颜料对纸张的亲和力越高，相对于最初标记的线条，颜料在纸张中的上升越小。

例如：红色颜料是一种对溶剂的亲和力较小的颜料，而黄色颜料几乎不会升高，原因是纸张保留了更多颜料。然后称溶剂为流动相，纸为固定相。

分步结晶的说明性例子。资料来源：加布里埃尔·玻利瓦尔（GabrielBolívar）。

最后要进行分步结晶。这种方法也许可以归类为混合方法，因为它从均匀的混合物开始到最后是异质的混合物。例如，假设您有一种溶解了绿色固体的溶液（上图）。

绿色粒子太小，无法手动或机械分离。还发现绿色固体是两种组分的混合物，而不是这种颜色的单一化合物。

然后，将其溶液加热并在其冷却时静置。事实证明，这两种成分虽然彼此密切相关，但它们在某种溶剂中的溶解度却略有不同。因此，两者之一将首先开始结晶，然后再结晶。

蓝绿色组分（在图像的中间）是第一个结晶的，而黄色组分则保持溶解。由于存在蓝绿色晶体，因此在黄色晶体出现之前先将其热过滤。然后，随着溶剂进一步冷却，黄色成分结晶，并进行另一次过滤。