METHODEN VOOR HET SCHEIDEN VAN HETEROGENE MENGSELS - CHEMIE - 2025

De scheidingsmethoden van heterogene mengsels zijn die waarbij elk van de componenten of fasen ervan wordt gescheiden zonder de noodzaak van een chemische reactie. Ze bestaan ​​meestal uit mechanische technieken die profiteren van het verschil in fysische eigenschappen van dergelijke componenten.

Een mengsel van fruit, kaas, olijven en stukjes ham vertoont een verscheidenheid aan fysische eigenschappen; het diner vertrouwt echter op de smaken en kleuren van deze ingrediënten bij het scheiden met een tandenstoker. Andere mengsels zullen noodzakelijkerwijs en logischerwijs meer selectieve criteria en principes vereisen bij het scheiden ervan.

Een heterogeen mengsel dat uit meer dan één component bestaat, kan worden gescheiden door verschillende stappen of methoden. Bron: Gabriel Bolívar.

Veronderstel het heterogene mengsel hierboven. Op het eerste gezicht is te zien dat, hoewel het dezelfde fase is (geometrisch en massief), het componenten van verschillende kleuren en vormen heeft. De eerste zeef, oranje van kleur, laat de ster erdoorheen terwijl de andere figuren behouden blijven. Hetzelfde gebeurt met de tweede zeef en de turquoise achthoek.

De zeven worden gescheiden op basis van de vormen en afmetingen van de figuren. Andere technieken kunnen echter gebaseerd zijn op de dichtheden, vluchtigheden, molecuulmassa's, naast andere fysische eigenschappen van de componenten om ze te kunnen scheiden.

Belangrijkste methoden voor het scheiden van heterogene mengsels

- Magnetische scheiding

In het voorbeeld van het geometrische mengsel is een zeef toegepast, waarvoor ook een zeef (zoals in keukens), een zeef of een zeef kan worden gebruikt. Als alle figuren te klein zijn om door de zeef te worden vastgehouden, moet een andere scheidingstechniek worden gebruikt.

Ervan uitgaande dat de oranje ster de eigenschap had ferromagnetisch te zijn, kon deze worden verwijderd met behulp van een magneet.

Deze magnetische scheiding is op scholen geleerd door zand, zwavel of zaagsel te mengen met ijzerschaafsel. De mix is ​​visueel heterogeen: de donkergrijze kleur van de chips contrasteert met hun omgeving. Als een magneet echter wordt benaderd, zullen de ijzerspaanders ernaartoe bewegen totdat ze uit het zand migreren.

Op deze manier worden de twee componenten van het oorspronkelijke mengsel gescheiden. Deze techniek is alleen bruikbaar als een van de componenten ferromagnetisch is bij de temperatuur waarbij de scheiding plaatsvindt.

- Sublimatie

Als er een vrij geurige figuur in het geometrische mengsel zit of met een aanzienlijk hoge dampspanning, dan kan deze worden gesublimeerd door een vacuüm toe te passen en te verwarmen. Op deze manier zal bijvoorbeeld de "vaste en vluchtige" turkooizen achthoek sublimeren; dat wil zeggen, het gaat van vast naar damp.

De meest voorkomende en representatieve voorbeelden zijn heterogene mengsels met jodium. Bij langzaam verhitten zullen sommige van de zwartpaarse kristallen sublimeren tot paarse dampen. Zowel magnetische scheiding als sublimatie zijn de minst conventioneel gebruikte methoden. In de volgende afbeelding zie je een sublimatieproces (droogijs):

- Decantatie

Settling kan worden gebruikt voor twee soorten heterogene mengsels. Bron: Gabriel Bolívar.

Als in het voorbeeld van het geometrische mengsel enkele figuren op de container waren blijven zitten, zouden degenen die erin slagen te bewegen, worden gescheiden. Dit is wat bekend staat als decantatie. In de bovenste afbeelding worden twee waterige mengsels getoond: een vloeistof-vaste stof (A) en een andere vloeistof-vloeistof (B).

Vloeistof-vast mengsel

In de container van A hebben we onderaan een vaste stof, sterk gehecht aan het oppervlak van het glas (in het geval van een beker). Als de hechting zodanig is, kan de vloeistof zonder problemen in een andere container worden gegoten of gedecanteerd. Hetzelfde kan worden gedaan in het geval dat de vaste stof zeer dicht is en, voorzichtig, de decantatie op dezelfde manier wordt uitgevoerd.

Vloeistof-vloeistofmengsel

In de houder van B echter beweegt de zwarte vloeistof, niet mengbaar en dichter dan water, als het mengsel wordt gekanteld; daarom, als we het proberen te decanteren zoals voorheen, zal de zwarte vloeistof ook samen met het water weglopen. Een scheitrechter wordt vervolgens gebruikt om dit probleem op te lossen.

Deze trechter heeft de vorm van een peer, een langwerpige bovenkant of een backstage, en daarin wordt het mengsel B gegoten, door het smalle mondstuk eronder wordt de zwarte vloeistof gedecanteerd door middel van een kraan, zodat deze langzaam druppelt. Vervolgens wordt via de bovenmond het water afgescheiden zodat het niet vervuild raakt met de resten van de zwarte vloeistof.

- Filtratie

Als het vloeistof-vaste-mengsel niet kan worden gedecanteerd, zoals in het overgrote deel van de tijd en bij dagelijkse laboratoriumtaken, wordt filtratie gebruikt: de meest gebruikelijke methode om heterogene mengsels te scheiden. Dit is de natte versie van zeven.

Terugkomend op mengsel A uit de vorige sectie, stel dat de zwarte vaste stof niet veel affiniteit voor glas vertoont, dus het hecht er niet aan en blijft ook gesuspendeerd met deeltjes van verschillende groottes. Hoe hard u ook probeert te decanteren, een deel van deze vervelende vaste stof zal altijd in het ontvangende vat terechtkomen.

Zo wordt filtratie uitgevoerd in plaats van decanteren. De zeef wordt vervangen door filterpapier met poriën van verschillende diameters. Het water zal door dit papier gaan terwijl het tegelijkertijd de zwarte vaste stof vasthoudt.

Als u later met de vaste stof wilt werken of deze wilt analyseren, dan gebeurt de filtratie met een Buchner-trechter en een kitasate, waarmee een vacuüm wordt aangebracht in de opvangbak. Op deze manier wordt de filterprestatie verbeterd tijdens het drogen (niet calcineren) van de vaste stof op het papier. De volgende afbeelding toont een filtratieproces:

- Centrifugeren

Centrifugeer. Bron: Matt Janicki via Flickr

Er zijn mengsels die met het blote oog homogeen zijn, maar in feite heterogeen. Vaste deeltjes zijn zo klein dat de zwaartekracht ze niet naar beneden trekt, en filterpapier kan ze ook niet vasthouden.

In deze gevallen wordt centrifugeren toegepast, waarbij de deeltjes dankzij de versnelling een kracht ervaren die ze naar de bodem duwt; net alsof de zwaartekracht meerdere keren is toegenomen. Het resultaat is dat een tweefasig mengsel (vergelijkbaar met B) wordt verkregen, waaruit het supernatant (het bovenste deel) kan worden genomen of gepipetteerd.

Centrifugeren draait constant als u plasma wilt scheiden van bloedmonsters, of het vetgehalte van melk.

Referenties

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemie (8e ed.). CENGAGE Leren.
2. Goede wetenschap. (2019). Scheiding van mengsels. Hersteld van: goodscience.com.au
3. Online Lab. (2012). Scheiding van mengsels met behulp van verschillende technieken. Hersteld van: amrita.olabs.edu.in
4. Wikipedia. (2019). Scheidingsproces. Hersteld van: en.wikipedia.org
5. Parnia Mohammadi en Roberto Dimaliwat. (2013). Mengsels scheiden. Hersteld van: teachengineering.org
6. Susana Morales Bernal. (sf). UNIT 3: Pure stoffen en mengsels. Hersteld van: classhistoria.com
7. Education Services Australië. (2013). Jaar 7, unit 1: Mengen en scheiden. Hersteld van: scienceweb.asta.edu.au