Separerende blandinger

Separerende blandinger

Mange av stoffene vi bruker hver dag var faktisk en gang en del av en blanding. Noen et eller annet sted skilte stoffet fra blandingen slik at vi kunne bruke det. Det viser seg at mange forbindelser og elementer ikke finnes i naturen i sin rene form, men er funnet som deler av blandinger. Å skille stoffer fra blandinger er en viktig del av kjemi og moderne industri.

Noen viktige kjemiuttrykk brukes i denne delen inkludert blandinger , suspensjoner , og løsninger . Du kan klikke på lenkene for å lære mer om hver av dem.

Hvorfor vil vi skille blandinger?

Helt tilbake til antikkens historie har flittige mennesker skilt blandinger for å oppnå de spesifikke stoffene de trenger. Et eksempel på dette er å utvinne metall fra malm for å lage verktøy og våpen. Vi vil diskutere noen andre eksempler på separasjon nedenfor.

Separasjonsprosesser

Måten som forskjellige stoffer i en blanding skilles på, kalles en prosess. Det er en rekke forskjellige prosesser som brukes for separasjon. Mange av dem er veldig komplekse og involverer farlige kjemikalier eller høye temperaturer. Mange viktige næringer i verden i dag er basert på separasjonsprosesser.



Filtrering

En vanlig separasjonsmetode er filtrering. Filtre brukes overalt. Vi bruker dem i husene våre for å filtrere støv og midd ut av luften vi puster inn. Vi bruker dem til å filtrere urenheter fra vannet vårt. Vi har til og med filtre i kroppen vår, for eksempel nyrene våre, som fungerer som filtre for å få dårlige ting ut av blodet vårt.

Filtreringsprosessen brukes vanligvis til å skille en suspensjonsblanding der små faste partikler er suspendert i væske eller luft. Når det gjelder filtrering av vann, blir vannet presset gjennom et papir som består av et veldig fint fibernett. Vannet som har blitt kjørt gjennom filteret kalles filtratet. Partiklene som fjernes fra vannet av filteret kalles rest.

Filtreringsskjema som viser rester og filtrat
Destillasjon

En annen vanlig separasjonsprosess kalles destillasjon. Destillasjon bruker kokende for å skille blandinger av flytende løsninger. Det tar hensyn til at forskjellige stoffer i blandingen vil ha forskjellige kokepunkter.

Hvis du for eksempel varmer saltvann, vil vannet i løsningen koke før saltet. Vannet vil deretter fordampe og etterlater saltet. Hvis dampen fra vannet samles opp, blir den tilbake til væske når den avkjøles. Dette avkjølte vannet vil være rent vann uten salt.

Sentrifuger

I noen tilfeller er det suspensjonsblandinger der de faste partiklene er for fine til å separeres med et filter. I disse tilfellene brukes noen ganger en sentrifuge. Sentrifuger er mekaniske enheter som spinner i veldig høye hastigheter. Disse høye hastighetene gjør at faste partikler i suspensjoner kan legge seg veldig raskt. For eksempel, i stedet for å vente på at sand sakte legger seg til bunnen av vann, kan en sentrifuge føre til at sanden legger seg i løpet av sekunder.

Noen eksempler på hvordan sentrifuger brukes er å skille blod i plasma og røde blodlegemer, skille fløte fra melk og skille uranisotoper for kjernekraftverk.

De tyngre partiklene beveger seg til utsiden
av sylinderen når sentrifugen spinner
slik at blandingen kan skilles.

Andre prosesser

Det er mange andre separasjonsprosesser som sublimering, adsorpsjon, krystallisering og kromatografi. Noen ganger tar det mange stadier av prosesser for å komme til det endelige resultatet. Et eksempel på dette er prosessering av råolje. Råolje bruker mange nivåer av brøkdestillasjon for å produsere en rekke forskjellige produkter, inkludert bensin, flydrivstoff, propangass og fyringsolje.

Interessante fakta om å skille blandinger
  • For å skille flytende løsninger der stoffene har lignende kokepunkter, brukes en mer kompleks versjon av destillasjon som kalles brøkdestillasjon.
  • Maleri bruker separasjonsprosessen med fordampning. Den våte malingen er en blanding av fargepigment og et løsemiddel. Når løsningsmidlet tørker og fordamper, er det bare fargepigmentet som er igjen.
  • Separasjonsprosessen med å vinne ble brukt i gamle kulturer for å skille kornet fra agnet. De kastet blandingen i luften, og vinden blåste bort det lettere agnet og etterlot det tyngre kornet.
  • Høyhastighets sentrifuger kan spinne opptil 30 000 ganger i minuttet.
  • Mange separasjonsprosesser forekommer stadig i naturen.