Separerende blandinger

Separerende blandinger

Mange af de stoffer, vi bruger hver dag, var faktisk engang en del af en blanding. Nogen et eller andet sted adskilt stoffet fra blandingen, så vi kunne bruge det. Det viser sig, at mange forbindelser og grundstoffer ikke findes i naturen i deres rene form, men findes som dele af blandinger. At adskille stoffer fra blandinger er en vigtig del af kemi og moderne industri.

Nogle vigtige kemiudtryk bruges i dette afsnit inklusive blandinger , suspensioner og løsninger . Du kan klikke på linkene for at lære mere om hver af dem.

Hvorfor ønsker vi at adskille blandinger?

Helt tilbage til oldtidens historie har flittige mennesker adskilt blandinger for at opnå de specifikke stoffer, de har brug for. Et eksempel på dette er at udvinde metal fra malm for at fremstille værktøj og våben. Vi diskuterer nogle andre eksempler på adskillelse nedenfor.

Adskillelsesprocesser

Den måde, hvorpå forskellige stoffer i en blanding adskilles, kaldes en proces. Der er en række forskellige processer, der anvendes til adskillelse. Mange af dem er meget komplekse og involverer farlige kemikalier eller høje temperaturer. Mange vigtige industrier i verden i dag er baseret på adskillelsesprocesser.

Filtrering

En almindelig metode til adskillelse er filtrering. Filtre bruges overalt. Vi bruger dem i vores huse til at filtrere støv og mider ud af luften, vi indånder. Vi bruger dem til at filtrere urenheder fra vores vand. Vi har endda filtre i vores kroppe som vores nyrer, der fungerer som filtre for at få dårlige ting ud af vores blod.

Filtreringsprocessen bruges generelt til at adskille en suspension blanding, hvor små faste partikler er suspenderet i væske eller luft. I tilfælde af filtrering af vand tvinges vandet gennem et papir, der består af et meget fint fibernet. Det vand, der er løbet gennem filteret, kaldes filtratet. De partikler, der fjernes fra vandet ved hjælp af filteret, kaldes resten.

Filtreringsdiagram, der viser rester og filtrat
Destillation

En anden almindelig separationsproces kaldes destillation. Destillation bruger kogning til at adskille blandinger af flydende opløsninger. Det tager højde for, at forskellige stoffer i blandingen har forskellige kogepunkter.

Hvis du f.eks. Opvarmer saltvand, koger vandet i opløsningen før saltet. Vandet fordamper derefter og efterlader saltet. Hvis dampen fra vandet opsamles, bliver det tilbage til væske, når det køler af. Dette afkølede vand vil være rent vand uden salt.

Centrifuger

I nogle tilfælde er der suspensionsblandinger, hvor de faste partikler er for fine til at kunne adskilles med et filter. I disse tilfælde bruges undertiden en centrifuge. Centrifuger er mekaniske enheder, der drejer ved meget høje hastigheder. Disse høje hastigheder gør det muligt for faste partikler i suspensioner at sætte sig meget hurtigt. For eksempel snarere end at vente på, at sand langsomt lægger sig på bunden af ​​vand, kan en centrifuge få sandet til at bundfældes i løbet af få sekunder.

Nogle eksempler på, hvordan centrifuger anvendes, er at separere blod i plasma og røde blodlegemer, adskille fløde fra mælk og adskille uranisotoper til kernekraftværker.

De tungere partikler bevæger sig udad
af cylinderen, når centrifugen drejer
så blandingen kan separeres.

Andre processer

Der er mange andre separationsprocesser, såsom sublimering, adsorption, krystallisation og kromatografi. Nogle gange tager det mange stadier af processer for at komme til det endelige resultat. Et eksempel på dette er forarbejdning af råolie. Råolie bruger mange niveauer af fraktioneret destillation til at producere et antal forskellige produkter, herunder benzin, jetbrændstof, propangas og fyringsolie.

Interessante fakta om adskillelse af blandinger
  • For at adskille flydende opløsninger, hvor stofferne har lignende kogepunkter, anvendes en mere kompleks version af destillation kaldet fraktioneret destillation.
  • Maleri bruger separationsprocessen ved fordampning. Den våde maling er en blanding af farvepigment og et opløsningsmiddel. Når opløsningsmidlet tørrer og fordamper, er kun farvepigmentet tilbage.
  • Separationsprocessen ved at vinde blev brugt i gamle kulturer til at adskille kornet fra agnet. De kastede blandingen i luften, og vinden ville blæse det lettere agn væk og efterlade det tungere korn.
  • Højhastighedscentrifuger kan dreje op til 30.000 gange i minuttet.
  • Mange adskillelsesprocesser forekommer konstant i naturen.