1 Μέθοδοι διαχωρισμού των συστατικών ενός ετερογενούς μείγματος 1 ) Ετερογενές μείγμα δύο στερεών: * Με διαλογή με το χέρι π.χ μείγμα από φακές και φασόλια * Με διαλογή με μαγνήτη π.χ μείγμα από ρινίσματα σιδήρου και κιμωλία. * Με κοσκίνισμα ή πλύσιμο, όταν το ένα συστατικό έχει μεγαλύτερους και βαρύτερους κόκκους π.χ μείγμα από χαλίκια και άμμο. Κοσκινίζοντας ένα μίγμα με συστατικά διαφορετικού μεγέθους μπορούμε να διαχωρίσουμε τα συστατικά του, καθώς, ανάλογα με το μέγεθος των οπών του κόσκινου, κάποια από αυτά περνούν μέσα από τις οπές, ενώ άλλα όχι (π.χ. μίγμα από αλεύρι και πετραδάκια). Γίνεται με ειδικά κόσκινα. * Με έκπλυση και επίπλευση στην οποία χρησιμοποιείται κάποιο αφρώδες σαπωνοειδές υγρό. Το ελαφρύτερο υλικό σχηματίζει με το υγρό έναν αφρό που επίπλεε, ενώ το βαρύτερο υλικό κατακάθεται. * Μαγνητικός διαχωρισμός είναι η μέθοδος που εφαρμόζεται όταν θέλουμε να διαχωρίσουμε από ένα μίγμα τα συστατικά εκείνα που έλκονται από ένα μαγνήτη. 1
2 Σε αυτό το πείραμα διαχωρίζεται ένα μίγμα θείου και σιδήρου. Με τη βοήθεια ενός μαγνήτη, που έλκει το σίδηρο, συλλέγουμε όλα τα ρινίσματα σιδήρου. Το θείο δεν έλκεται από το μαγνήτη και παραμένει στο δοχείο. Δείτε το βίντεο : http://www.youtube.com/watch?v=x2d55h2mojs 2) Ετερογενές μείγμα στερεού σε υγρά * Με διήθηση (φιλτράρισμα ) στην οποία ειδικά φίλτρα (διηθητικό χαρτί) συγκρατούν το σώμα που βρίσκεται σε στερεή κατάσταση και επιτρέπουν να διέλθει το υγρό π.χ γαλλικός καφές, τσάι. Δείτε το βίντεο: http://www.youtube.com/watch?v=nxqyjlo9f1e 2
3 * Φυγοκέντρηση Με τη μέθοδο αυτή διαχωρίζουμε μίγματα τα οποία αποτελούνται από δύο υγρά με διαφορετική πυκνότητα ή από υγρά με μικροσκοπικές στερεές προσμίξεις. Το μίγμα τοποθετείται σε ειδικές φυγοκεντρικές συσκευές και αναγκάζεται σε γρήγορη περιστροφή με αποτέλεσμα τα αιωρούμενα στερεά συστατικά ή το υγρό συστατικό με τη μεγαλύτερη πυκνότητα να κινούνται προς την περιφέρεια της συσκευής, σε αντίθεση με τα υγρά συστατικά με τη μικρότερη πυκνότητα που κινούνται προς τον άξονα περιστροφής. Δείτε το βίντεο: http://www.youtube.com/watch?v=bpge0u6di6y 3
4 3) Ομογενές μείγμα (ή διαφορετικά διάλυμα στερεού σε υγρό) Εξάτμιση: Η μέθοδος αυτή εφαρμόζεται όταν θέλουμε να διαχωρίσουμε στερεές ουσίες που είναι διαλυμένες σε υγρούς διαλύτες. Γίνεται όταν δεν μας ενδιαφέρει το υγρό και συλλέγουμε μόνο το στερεό. Η εξάτμιση έχει βρει εφαρμογή τόσο στην παραλαβή αλατιού από το θαλασσινό νερό (αλυκές) όσο και για τη μετατροπή του θαλάσσιου νερού σε πόσιμο αφαλάτωση). Διήθηση: Με διήθηση (φιλτράρισμα) διαχωρίζονται τα στερεά συστατικά από τα υγρά στα ετερογενή μίγματα. Γίνεται με τη βοήθεια φίλτρων (ηθμών) όπως δείξαμε παραπάνω. Απόσταση - Κλασματική απόσταξη Διάταξη απλής απόσταξης Απόσταξη Η μέθοδος αυτή χρησιμοποιείται για το διαχωρισμό ενός υγρού συστατικού από ένα διάλυμα που περιέχει στερεές διαλυμένες ουσίες. Με θέρμανση του διαλύματος το υγρό εξατμίζεται, ψύχεται στον συμπυκνωτή, υγροποιείται και συλλέγεται ως απόσταγμα. (π.χ. μίγμα αλατόνερο). 4
5 Εκχύλιση είναι μια φυσική μέθοδος διαχωρισμού μιγμάτων κατά την οποία μέσα σε ένα υγρό διαλύτη τοποθετείται ένα στερεό μίγμα. Οι ευδιάλυτες ουσίες διαλύονται στο υγρό διαχωρίζοντας τες από τις αδιάλυτες της στερεάς φάσης. παράδειγμα: Το άρωμα από τα λουλούδια ή το άρωμα και τα συστατικά του τσαγιού από τα φύλλα τσαγιού διαχωρίζονται με εκχύλιση. Με την παραμονή των φύλλων ή των λουλουδιών σε ζεστό νερό ή αλκοόλη το άρωμα διαχωρίζεται και διαλύεται στο διαλύτη. http://www.youtube.com/watch?v=t0tgidmzoji&feature=player_embed ded 5
6 4) Ομογενές μείγμα ( ή διαφορετικά διάλυμα υγρού σε υγρό) Κλασματική απόσταξη Η μέθοδος αυτή χρησιμοποιείται για το διαχωρισμό των υγρών συστατικών ενός διαλύματος. Θερμαίνεται το μίγμα και τα συστατικά επειδή έχουν διαφορετικό σημείο βρασμού το καθένα, διαχωρίζονται. (π.χ. μίγμα πετρελαίου). Πρώτο αποστάζεται το συστατικό με το μικρότερο σημείο βρασμού και ακολουθούν τα άλλα. Η κλασματική απόσταξη χρησιμοποιείται συνήθως για το διαχωρισμό των συστατικών του αργού πετρελαίου και για την παρασκευή οινοπνευματωδών ποτών π.χ ούζο. http://www.youtube.com/watch?v=tdssesjwbvw Χρωματογραφία Στη χρωματογραφία το μίγμα μαζί με ένα διαλύτη απορροφούνται από ένα πορώδες υλικό. Καθώς ο διαλύτης διαχέεται στο πορώδες υλικό παρασύρει τα συστατικά του μίγματος. Ο διαχωρισμός γίνεται λόγω της διαφορετικής ταχύτητας με την οποία διαχέονται τα συστατικά του 6
7 μίγματος στο πορώδες υλικό. (π.χ. μίγμα χρωστικών ουσιών). Οι ουσίες βρίσκονται στο μίγμα σε εξαιρετικά μικρές ποσότητες. Στο παρακάτω πείραμα διαχωρίζεται το μίγμα των χρωστικών από το οποίο αποτελείται το χρώμα της καραμέλας. http://www.youtube.com/watch?v=vgcogfy0qqk 7
8 Απόχυση Χρησιμοποιείται για το διαχωρισμό ενός υγρού ετερογενούς μίγματος. Εφαρμόζεται σε υγρά μίγματα στα οποία υπάρχει στερεό συστατικό, το οποίο είναι αδιάλυτο και διασκορπισμένο μέσα στο υγρό. Το μίγμα αφήνεται στην ηρεμία για κάποιο χρόνο, το στερεό συστατικό καθίζεται (σχηματίζεται ίζημα) και στη συνέχεια το υγρό απομακρύνεται, ώστε να επιτευχθεί ο διαχωρισμός. Εφαρμόζεται και για το διαχωρισμό υγρών που δεν αναμειγνύονται μεταξύ τους, όπως νερό και λάδι. http://www.youtube.com/watch?v=3fbqtvno5pg Διάλυση ουσιών σε νερό Δείτε τα βίντεο 8
9 http://www.youtube.com/watch?v=gjkyu_18q8y http://www.youtube.com/watch?v=vsnh1cz-5tw 9
10 10