8. luokalla kemian kurssilla opiskellaan puhtaita aineita ja seoksia. Artikkelimme auttaa heitä ymmärtämään tämän aiheen. Kerromme sinulle, mitä aineita kutsutaan puhtaiksi ja mitä seoksiksi. Oletko koskaan miettinyt kysymystä: "Onko olemassa täysin puhdasta ainetta?" Vastaus saattaa yllättää sinut.
Miksi tätä aihetta opetetaan koulussa?
Ennen kuin harkitaan "puhtaan aineen" määritelmää, on tarpeen käsitellä kysymystä: "Mitä ainetta todella käsittelemme - puhdasta ainetta vai seosta?"
Aineen puhtaus huolestutti aina tutkijoiden, tiedemiesten lisäksi myös tavallisia ihmisiä. Mitä me yleensä tarkoitamme tällä käsitteellä? Jokainen meistä haluaa juoda vettä ilman raskasmetallien epäpuhtauksia. Haluamme hengittää raitista ilmaa, joka ei ole auton pakokaasujen saastuttamaa. Mutta voidaanko saastumatonta vettä ja ilmaa kutsua puhtaiksi aineiksi? Tieteellisesti ei.
Mikä on seos?
Seos on siis aine, joka sisältää monenlaisia molekyylejä. Ajattele nyt virtaavan veden koostumustahanasta - kyllä, kyllä, siinä on paljon epäpuhtauksia. Seoksen muodostavia aineita kutsutaan puolestaan komponenteiksi. Harkitse esimerkkiä. Hengittämämme ilma on erilaisten kaasujen seos. Sen koostumuksen muodostavat komponentit ovat happi, typpi, hiilidioksidi ja niin edelleen. Jos yhden komponentin massa on kymmenen kertaa pienempi kuin toisen, tällaista ainetta kutsutaan epäpuhtaudeksi. Usein luonnossa on ilmaa, joka on saastunut rikkivedyn epäpuhtauksilla. Tämä kaasu haisee mädiltä munilta ja on myrkyllistä ihmisille. Kun lomailijat tekevät tulen joen rannalla, se saastuttaa ilman hiilidioksidilla, joka on myös vaarallista suurina määrinä.
Erityisen äkillisillä miehillä saattaa jo olla kysymys: "Kumpi on yleisempää - puhtaat aineet vai seokset?" Vastatakseni kysymykseesi: "Periaatteessa kaikki ympärillämme on sekoituksia."
Luonto on niin ihmeellinen.
Pari sanaa puhtaiden aineiden tyypeistä
Artikkelin alussa lupasimme puhua siitä, ovatko aineet olemassa täysin ilman epäpuhtauksia. Luuletko, että sellaisia on olemassa? Olemme jo puhuneet vesijohtovedestä. Mutta voiko lähdevesi sisältää epäpuhtauksia? Vastaus tähän kysymykseen on yksinkertainen: ehdottoman puhtaita aineita ei esiinny luonnossa. Tieteellisissä piireissä on kuitenkin tapana puhua aineen suhteellisesta puhtaudesta. Se kuulostaa tältä: "Aine on puhdasta, mutta varauksella." Joten se voi olla esimerkiksi teknisesti puhdas. Musta ja violetti muste sisältää epäpuhtauksia. Jos niitä ei voida havaita kemiallisella reaktiolla, niin tämäaineen sanotaan olevan kemiallisesti puhdasta. Tämä on tislattua vettä.
Tietoja puhtaudesta
Joten, on aika puhua puhtaasta aineesta. Tämä on aine, jonka koostumuksessa on vain yhden tyyppisiä hiukkasia. Osoittautuu, että sillä on erityisiä ominaisuuksia. Sillä on toinen nimi: yksittäinen aine. Yritetään luonnehtia puhtaan veden ominaisuuksia:
- yksittäinen aine: tislattu vesi;
- kiehumispiste - 100°C;
- sulamispiste - 0°C;
- tällä vedellä ei ole makua, hajua tai väriä.
Kuinka erottaa aineet?
Tämä kysymys on myös tärkeä. Hyvin usein jokapäiväisessä elämässä ja työssä (suuremmassa määrin) ihminen erottaa aineet. Joten esimerkiksi maitoon muodostuu kermaa, joka voidaan kerätä pinn alta laskeutusmenetelmää käytettäessä. Öljyn jalostuksen aikana henkilö tuottaa bensiiniä, rakettipolttoainetta, kerosiinia, koneöljyä ja niin edelleen. Kaikissa käsittelyvaiheissa henkilö käyttää erilaisia menetelmiä seosten erottamiseen, jotka riippuvat aineen aggregaatiotilasta. Katsotaanpa kutakin.
Suodatus
Tätä menetelmää käytetään, kun on nestemäinen aine, joka sisältää liukenemattomia kiinteitä hiukkasia. Esimerkiksi vesi ja jokihiekka. Tämä seos johdetaan suodattimen läpi. Siten hiekka pysyy suodattimessa ja puhdas vesi kulkee sen läpi rauhallisesti. Pidämme tätä harvoin tärkeänä, mutta joka päivä keittiössä monet kaupunkilaiset juoksevat vesijohtovettä läpisuodattimien puhdistus. Joten jossain määrin voit pitää itseäsi tiedemiehenä!
Ratkaisu
Sanoimme muutaman sanan tästä menetelmästä juuri edellä. Tarkastellaanpa sitä kuitenkin tarkemmin. Kemistit turvautuvat tähän menetelmään, kun on tarpeen erottaa suspensiot tai emulsiot. Esimerkiksi, jos kasviöljy on tunkeutunut puhtaaseen veteen, saatua seosta on ravistettava ja annetaan sen jälkeen hautua jonkin aikaa. Sen jälkeen ihminen havaitsee ilmiön, kun kalvon muodossa oleva öljy peittää veden.
Laboratorioissa kemistit käyttävät toista menetelmää, jota kutsutaan erotussuppiloksi. Tätä puhdistusmenetelmää käytettäessä säiliöön tunkeutuu tiheä neste ja kevyempi jää jäljelle.
Setutusmenetelmällä on vakava haittapuoli - se on prosessin hidas nopeus. Tässä tapauksessa saostuman muodostumiseen tarvitaan pitkä aika. Teollisuusyrityksissä tätä menetelmää käytetään edelleen. Insinöörit suunnittelevat erikoisrakenteita, joita kutsutaan "kaivoiksi".
Magneetti
Jokainen meistä on pelannut magneetilla ainakin kerran elämässään. Sen hämmästyttävä kyky houkutella metalleja vaikutti taianomaiselta. Nerokkaat ihmiset arvasivat käyttävänsä magneettia seosten erottamiseen. Esimerkiksi puu- ja rautaviilan erottaminen on mahdollista magneetilla. Mutta on syytä harkita, että se ei voi houkutella kaikkia metalleja, vain ne seokset, jotka sisältävät ferromagneetteja, ovat sen kohteena. Näitä ovat nikkeli, terbium, koboltti, erbium jajne.
Tislaus
Tällä termillä on latinalaiset juuret, ja se tarkoittaa käännöksessä "pisaroiden tyhjentämistä". Tämä menetelmä on seosten erottaminen aineiden kiehumispisteiden erojen perusteella. Tämä menetelmä auttaa erottamaan veden ja alkoholin. Viimeinen aine haihtuu +78°C:ssa. Kun sen höyryt koskettavat kylmiä seiniä ja pintoja, höyryt tiivistyvät ja muuttuvat nestemäiseksi aineeksi.
Raskasteollisuudessa öljytuotteet, puhtaat metallit ja erilaiset tuoksuvat aineet uutetaan tällä menetelmällä.
Voidaanko kaasut erottaa?
Puhuimme puhtaista aineista ja seoksista nestemäisessä ja kiinteässä tilassa. Mutta entä jos kaasuseokset on erotettava? Kemianteollisuuden kirkkaat päät käyttävät nykyään useita fysikaalisia menetelmiä kaasuseosten erottamiseen:
- tiivistymä;
- sorptio;
- kalvon erottaminen;
- refluksi.
Joten, artikkelissamme olemme tarkastelleet puhtaiden aineiden ja seosten käsitettä. Saimme selville, mikä on yleisempää luonnossa. Nyt tiedät eri tavat erotella seoksia - ja voit esitellä joitain niistä itse, kuten magneetin. Toivomme, että artikkelistamme oli sinulle hyötyä. Opi tiedettä tänään, jotta huomenna se auttaa sinua ratkaisemaan minkä tahansa ongelman - sekä kotona että tuotannossa!
