U 8. razredu učenici izučavaju čiste supstance i smeše na kursu hemije. Naš članak će im pomoći da razumiju ovu temu. Reći ćemo vam koje se tvari nazivaju čistim, a koje mješavinama. Da li ste ikada razmišljali o pitanju: "Postoji li apsolutno čista supstanca?" Odgovor bi vas mogao iznenaditi.
Zašto se ova tema uči u školi?
Prije razmatranja definicije "čiste supstance", potrebno je pozabaviti se pitanjem: "S kojom supstancom zapravo imamo posla - čistom supstancom ili mješavinom?"
U svakom trenutku, čistoća materije je brinula ne samo istraživače, naučnike, već i obične ljude. Šta obično podrazumijevamo pod ovim konceptom? Svako od nas želi da pije vodu bez nečistoća teških metala. Želimo da udišemo svež vazduh koji nije zagađen izduvnim gasovima automobila. Ali mogu li se nezagađena voda i zrak nazvati čistim tvarima? Naučno, ne.
Šta je mješavina?
Dakle, mješavina je supstanca koja sadrži nekoliko vrsta molekula. Sada razmislite o sastavu vode koja tečeiz slavine - da, da, ima dosta nečistoća. Zauzvrat, tvari koje čine smjesu nazivaju se komponentama. Razmotrimo primjer. Vazduh koji udišemo je mešavina različitih gasova. Komponente koje čine njegov sastav su kisik, dušik, ugljični dioksid i tako dalje. Ako je masa jedne komponente deset puta manja od mase druge, onda se takva tvar naziva nečistoća. Često u prirodi postoji zrak koji je zagađen nečistoćama sumporovodika. Ovaj plin miriše na pokvarena jaja i otrovan je za ljude. Kada turisti zapale vatru na obali reke, ona zagađuje vazduh ugljen-dioksidom, koji je takođe opasan u velikim količinama.
Naročito brzi momci možda već imaju pitanje: "Šta je češće - čiste supstance ili smeše?" Da odgovorim na vaše pitanje: "U suštini sve oko nas je mješavina."
Priroda je tako nevjerovatna.
Nekoliko riječi o vrstama čistih supstanci
Na početku članka smo obećali da ćemo razgovarati o tome postoje li tvari apsolutno bez nečistoća. Mislite li da postoje takvi? Već smo pričali o vodi iz slavine. Ali može li izvorska voda sadržavati nečistoće? Odgovor na ovo pitanje je jednostavan: apsolutno čiste supstance ne postoje u prirodi. Međutim, u naučnim krugovima uobičajeno je govoriti o relativnoj čistoći neke supstance. Zvuči ovako: "Supstanca je čista, ali uz upozorenje." Tako, na primjer, može biti tehnički čist. Crna i ljubičasta mastila sadrže nečistoće. Ako se ne mogu otkriti kemijskom reakcijom, onda ovoza supstancu se kaže da je hemijski čista. Ovo je destilovana voda.
O čistoći
Dakle, vrijeme je za razgovor o čistoj materiji. Ovo je supstanca koja u svom sastavu ima čestice samo jedne vrste. Ispostavilo se da ima posebna svojstva. Ima drugo ime: individualna supstanca. Pokušajmo okarakterizirati svojstva čiste vode:
- pojedinačna supstanca: destilovana voda;
- tačka ključanja - 100°C;
- tačka - 0°C;
- ova voda nema ukus, miris ili boju.
Kako razdvojiti supstance?
Ovo pitanje je takođe relevantno. Vrlo često u svakodnevnom životu i na poslu (u većoj mjeri) osoba odvaja supstance. Tako se, na primjer, u mlijeku formira krema koja se može sakupiti s površine ako se koristi metodom taloženja. Prilikom prerade nafte, osoba proizvodi benzin, raketno gorivo, kerozin, mašinsko ulje i tako dalje. U svim fazama prerade, osoba koristi različite metode za odvajanje smjesa koje zavise od agregacijskog stanja tvari. Hajde da pogledamo svaki od njih.
Filtriranje
Ova metoda se koristi kada postoji tečna supstanca koja sadrži nerastvorljive čvrste čestice. Na primjer, voda i riječni pijesak. Ova smjesa se propušta kroz filter. Tako se pijesak zadržava u filteru, a čista voda mirno prolazi kroz njega. Ovome rijetko pridajemo važnost, ali svaki dan u kuhinji mnogi stanovnici grada propuštaju vodu iz slavinefilteri za čišćenje. Dakle, u određenoj mjeri, možete sebe smatrati naučnikom!
Namirenje
Rekli smo nekoliko riječi o ovoj metodi malo iznad. Međutim, razmotrimo to detaljnije. Hemičari pribjegavaju ovoj metodi kada je potrebno odvojiti suspenzije ili emulzije. Na primjer, ako je biljno ulje prodrlo u čistu vodu, tada se dobivena smjesa mora protresti, a zatim ostaviti da se kuha neko vrijeme. Nakon toga, osoba će uočiti fenomen kada ulje u obliku filma prekrije vodu.
U laboratorijama, hemičari koriste drugu metodu koja se zove lijevak za odvajanje. Kod ovog načina prečišćavanja gusta tečnost prodire u posudu, a ono što je lakše ostaje.
Način poravnanja ima ozbiljan nedostatak - to je mala brzina procesa. U ovom slučaju je potrebno dosta vremena za stvaranje taloga. U industrijskim preduzećima ova metoda se još uvijek koristi. Inženjeri dizajniraju specijalne strukture koje se nazivaju "sumps".
Magnet
Svako od nas se bar jednom u životu igrao magnetom. Njegova neverovatna sposobnost da privuče metale delovala je magično. Snalažljivi ljudi pogodili su da koriste magnet kako bi odvojili mješavine. Na primjer, magnetom je moguće odvajanje opiljaka od drveta i željeza. Ali vrijedi uzeti u obzir da ne može privući sve metale, samo one mješavine koje sadrže feromagnete podliježu mu. To uključuje nikl, terbijum, kob alt, erbijum iitd.
Destilacija
Ovaj izraz ima latinske korijene, u prijevodu znači "kapi koje ispuštaju". Ova metoda je razdvajanje smjesa na osnovu razlika u tački ključanja tvari. Upravo će ova metoda pomoći razdvojiti vodu i alkohol. Posljednja supstanca isparava na +78°C. Kada njegove pare dodirnu hladne zidove i površine, pare se kondenzuju, pretvarajući se u tečnu supstancu.
U teškoj industriji, naftni proizvodi, čisti metali i razne mirisne materije se ekstrahuju ovom metodom.
Mogu li se gasovi odvojiti?
Razgovarali smo o čistim supstancama i mješavinama u tekućem i čvrstom stanju. Ali što ako je potrebno odvojiti mješavine plina? Bistri glavešine hemijske industrije danas praktikuju nekoliko fizičkih metoda za odvajanje gasovitih smeša:
- kondenzacija;
- sorpcija;
- odvajanje membrane;
- refluks.
Dakle, u našem članku smo razmatrali koncept čistih supstanci i mješavina. Saznali smo šta je češće u prirodi. Sada znate različite načine razdvajanja mješavina - a neke od njih možete demonstrirati i sami, kao što je magnet. Nadamo se da vam je naš članak bio koristan. Naučite nauku danas, tako da će vam sutra pomoći da riješite bilo koji problem - i kod kuće i u proizvodnji!
