Maisha yetu yote yamejengwa juu ya kazi ya kemikali mbalimbali. Tunapumua hewa, ambayo ina gesi nyingi tofauti. Pato ni kaboni dioksidi, ambayo huchakatwa na mimea. Tunakunywa maji au maziwa, ambayo ni mchanganyiko wa maji na vipengele vingine (mafuta, chumvi za madini, protini, na kadhalika).
Tufaha la banal ni mchanganyiko mzima wa kemikali changamano zinazoingiliana na miili yetu. Mara tu kitu kinapoingia kwenye tumbo letu, vitu vilivyojumuishwa katika bidhaa iliyochukuliwa na sisi huanza kuingiliana na juisi ya tumbo. Kabisa kila kitu: mtu, mboga, mnyama ni seti ya chembe na vitu. Mwisho umegawanywa katika aina mbili tofauti: vitu safi na mchanganyiko. Katika nyenzo hii, tutagundua ni vitu gani ni safi, na ni yupi kati yao ni wa kikundi cha mchanganyiko. Fikiria njia za kutenganisha mchanganyiko. Na pia angalia mifano ya kawaida ya dutu safi.
Vitu safi
Kwa hivyo, katika kemia, dutu safi ni zile dutu ambazo kila wakati huwa na aina moja tu ya chembe. Na hii ndiyo mali ya kwanza muhimu. Dutu safi ni maji, kwa mfano, ambayo inajumuishapekee kutoka kwa molekuli za maji (yaani, zao wenyewe). Pia, dutu safi daima ina muundo wa mara kwa mara. Kwa hivyo, kila molekuli ya maji ina atomi mbili za hidrojeni na atomi moja ya oksijeni.
Sifa za dutu safi, tofauti na mchanganyiko, ni za kudumu na hubadilika uchafu unapoonekana. Maji ya distilled tu yana kiwango cha kuchemsha, wakati maji ya bahari yanapuka kwa joto la juu. Ikumbukwe kwamba dutu yoyote safi sio safi kabisa, kwani hata alumini safi ina uchafu katika muundo, ingawa ina sehemu ya 0.001%. Swali linatokea, jinsi ya kupata wingi wa dutu safi? Njia ya kuhesabu ni kama ifuatavyo - m (misa) ya dutu safi \u003d W (mkusanyiko) wa dutu safimchanganyiko / 100%.
Pia kuna aina ya dutu safi kama vile vitu vilivyo safi kabisa (safi-safi, utakaso wa hali ya juu). Dutu kama hizo hutumika katika utengenezaji wa semiconductors katika vifaa mbalimbali vya kupimia na kukokotoa, nishati ya nyuklia na taaluma nyingine nyingi.
Mifano ya dutu safi
Tayari tumegundua kuwa dutu safi ni kitu ambacho kina vipengele vya aina moja. Theluji ni mfano mzuri wa dutu safi. Kwa kweli, haya ni maji yale yale, lakini tofauti na maji tunayokutana nayo kila siku, maji haya ni safi zaidi na hayana uchafu. Almasi pia ni dutu safi, kwa kuwa ina kaboni tu bila uchafu. Vile vile hutumika kwa kioo cha mwamba. Juu yaKila siku, tunakabiliwa na mfano mwingine wa dutu safi - sukari iliyosafishwa, ambayo ina sucrose pekee.
Mchanganyiko
Tayari tumezingatia dutu safi na mifano ya dutu safi, sasa hebu tuendelee na aina nyingine ya dutu - mchanganyiko. Mchanganyiko ni wakati vitu kadhaa vinachanganywa pamoja. Tunakutana na mchanganyiko kwa msingi unaoendelea, hata katika maisha ya kila siku. Suluhisho sawa la chai au sabuni ni mchanganyiko ambao tunatumia kila siku. Mchanganyiko unaweza kuundwa na mwanadamu, au inaweza kuwa ya asili. Ziko katika hali ngumu, kioevu na gesi. Kama ilivyoelezwa hapo juu, chai hiyo hiyo ni mchanganyiko wa maji, sukari na chai. Huu ni mfano wa mchanganyiko uliotengenezwa na mwanadamu. Maziwa ni mchanganyiko wa asili, kwani yanaonekana bila kuingilia kati kwa mwanadamu katika mchakato wa ukuzaji na yana vijenzi vingi tofauti.
Michanganyiko inayoundwa na mwanadamu karibu kila mara hudumu, na ile ya asili chini ya ushawishi wa joto huanza kutengana na kuwa chembe tofauti (maziwa, kwa mfano, siki baada ya siku chache). Mchanganyiko pia umegawanywa katika tofauti na homogeneous. Mchanganyiko wa heterogeneous ni tofauti, na vipengele vyake vinaonekana kwa jicho la uchi na chini ya darubini. Mchanganyiko huo huitwa kusimamishwa, ambayo kwa upande wake imegawanywa katika kusimamishwa (dutu katika hali imara na dutu katika hali ya kioevu) na emulsions (vitu viwili katika hali ya kioevu). Mchanganyiko wa homogeneous ni homogeneous, na vipengele vyao vya kibinafsi haviwezi kuzingatiwa. Pia huitwa suluhisho (zinaweza kuwa vitu katika gesi,hali ya kioevu au dhabiti).
Sifa za mchanganyiko na dutu safi
Kwa urahisi wa utambuzi, maelezo yanawasilishwa katika mfumo wa jedwali.
| ishara linganishi | Vitu safi | Mchanganyiko |
| Muundo wa dutu | Dumisha utunzi mara kwa mara | Kuwa na muundo tofauti |
| Aina za dutu | Ina dutu moja | Jumuisha vitu mbalimbali |
| Tabia za kimwili | Dumisha tabia za kimaumbile zisizobadilika | Kuna tabia za kimaumbile zisizo thabiti |
| Mabadiliko katika nishati ya maada | Hubadilika nishati inapotolewa | Hakuna mabadiliko |
Njia za kupata vitu safi
Katika asili, dutu nyingi zipo kama mchanganyiko. Zinatumika katika famasia, uzalishaji wa viwandani.
Ili kupata dutu safi, mbinu mbalimbali za utenganisho hutumiwa. Mchanganyiko wa heterogeneous hutenganishwa na kutulia na kuchuja. Mchanganyiko wa homogeneous hutenganishwa na uvukizi na kunereka. Zingatia kila mbinu kivyake.
Kutulia
Njia hii hutumika kutenganisha kusimamishwa kama vile mchanganyiko wa mchanga wa mtoni na maji. Kanuni kuu ambayo mchakato wa kusuluhisha unategemea ni tofauti katika msongamano wa hizovitu vya kutenganishwa. Kwa mfano, dutu moja nzito na maji. Ni dutu gani safi ni nzito kuliko maji? Hii ni mchanga, kwa mfano, ambayo, kutokana na wingi wake, itaanza kukaa chini. Emulsions tofauti hutenganishwa kwa njia ile ile. Kwa mfano, mafuta ya mboga au mafuta yanaweza kutengwa na maji. Dutu hizi katika mchakato wa kujitenga huunda filamu ndogo juu ya uso wa maji. Chini ya hali ya maabara, mchakato huo unafanywa kwa kutumia funnel ya kutenganisha. Njia hii ya kutenganisha mchanganyiko pia inafanya kazi katika asili (bila kuingilia kati ya binadamu). Kwa mfano, uwekaji wa masizi kutoka moshi na kuweka cream katika maziwa.
Kuchuja
Njia hii inafaa kwa kupata dutu safi kutoka kwa mchanganyiko tofauti, kwa mfano, kutoka kwa mchanganyiko wa maji na chumvi ya meza. Kwa hivyo, uchujaji hufanyaje kazi katika mchakato wa kutenganisha chembe za mchanganyiko? Jambo la msingi ni kwamba vitu vina viwango tofauti vya umumunyifu na saizi za chembe.
Kichujio kimeundwa kwa njia ambayo ni chembe chembe tu zenye umumunyifu sawa au saizi sawa zinaweza kupita ndani yake. Chembe kubwa na nyingine zisizofaa hazitaweza kupita kwenye kichujio na zitachunguzwa. Jukumu la vichungi linaweza kuchezwa sio tu na vifaa maalum na suluhisho ndani ya maabara, lakini pia na vitu vinavyojulikana kama pamba ya pamba, makaa ya mawe, udongo wa moto, glasi iliyoshinikizwa na vitu vingine vya porous. Vichujio hutumika katika maisha halisi mara nyingi zaidi kuliko unavyoweza kufikiria.
Kulingana na kanuni hii, kisafisha utupu kinachojulikana kinafanya kazi kwa ajili yetu sote, ambacho hutenganisha watu wengi.chembe za uchafu na kunyonya kwa ustadi ndogo ambazo haziwezi kuharibu utaratibu. Unapokuwa mgonjwa, huvaa bandeji ya chachi ambayo inaweza kuondoa bakteria. Wafanyakazi ambao taaluma yao inahusishwa na kuenea kwa gesi hatari na vumbi huvaa vinyago vya kupumua ili kuwalinda dhidi ya sumu.
Athari ya sumaku na maji
Kwa njia hii unaweza kutenganisha mchanganyiko wa unga wa chuma na salfa. Kanuni ya kujitenga inategemea athari za sumaku kwenye chuma. Chembe za chuma huvutiwa na sumaku, wakati sulfuri inabaki mahali. Mbinu sawa inaweza kutumika kutenganisha sehemu nyingine za chuma kutoka kwa wingi wa nyenzo tofauti.
Iwapo unga wa salfa uliochanganywa na chuma utamiminwa ndani ya maji, chembechembe za salfa zisizo na unyevu zitaelea juu ya uso wa maji, huku chuma kizito kitaanguka chini mara moja.
Uvukizi na fuwele
Njia hii hufanya kazi na mchanganyiko usio na usawa kama vile myeyusho wa chumvi kwenye maji. Inafanya kazi katika michakato ya asili na hali ya maabara. Kwa mfano, maziwa mengine, yanapopashwa joto, huvukiza maji, na chumvi ya meza hubakia mahali pake. Kutoka kwa mtazamo wa kemia, mchakato huu unategemea ukweli kwamba tofauti kati ya kiwango cha kuchemsha cha dutu mbili hairuhusu kuyeyuka kwa wakati mmoja. Maji yaliyoharibiwa yatageuka kuwa mvuke, na chumvi iliyobaki itabaki katika hali yake ya kawaida.
Iwapo dutu inayotolewa (sukari, kwa mfano) itayeyuka inapokanzwa, maji huwa hayavukizwi kabisa. Mchanganyiko huo ni moto wa kwanza, na kisha kusababisha kurekebishwamchanganyiko unasisitizwa ili chembe za sukari ziweke chini. Wakati mwingine kuna kazi ngumu zaidi - kujitenga kwa dutu yenye kiwango cha juu cha kuchemsha. Kwa mfano, kutenganisha maji kutoka kwa chumvi. Katika kesi hiyo, dutu ya evaporated lazima ikusanywe, kilichopozwa na kufupishwa. Njia hii ya kutenganisha mchanganyiko wa homogeneous inaitwa kunereka (au kunereka tu). Kuna vifaa maalum vinavyotengeneza maji. Maji hayo (distilled) hutumiwa kikamilifu katika pharmacology au katika mifumo ya baridi ya magari. Kwa kawaida, watu hutumia njia ile ile kutengenezea pombe.
Chromatography
Njia ya mwisho ya kutenganisha ni kromatografia. Inategemea ukweli kwamba baadhi ya vitu huwa na kunyonya vipengele vingine vya dutu. Inafanya kazi kama hii. Ikiwa unachukua kipande cha karatasi au kitambaa ambacho kitu kimeandikwa kwa wino na kuzamisha sehemu yake ndani ya maji, utaona yafuatayo: maji yataanza kufyonzwa na karatasi au kitambaa na yatapanda juu, lakini kuchorea. mambo yatabaki nyuma kidogo. Kwa kutumia mbinu hii, mwanasayansi M. S. Tsvet aliweza kutenganisha klorofili (dutu inayoipa mimea rangi ya kijani) kutoka sehemu za kijani za mmea.
