Раствор мела в воде можно разделить с помощью чего

Способы разделения смесей

Как мы уже знаете, каждое вещество в составе смеси сохраняет свои свойства. Это позволяет разделять смеси на отдельные вещества. Чтобы ознакомиться со способами разделения смесей, выполним опыты.

Разделение смеси методом отстаивания

Приготовим смесь мела и воды. Для этого на дно прозрачной сосуды поместим 1 столовую ложку порошка мела, по стеклянной палочке добавим полстакана воды и перемешаем. Образуется смесь белого цвета, которая, постояв несколько минут, разделится на два слоя. Слой мела осядет на дно, а слой воды будет находиться над ним. Такое происходит потому что мел в воде не растворяется и он тяжелее воды. Осторожно слив воду, мы разделим эту смесь. Такой способ разделения смесей получил название отстаивания.

Разделение смеси мела и воды фильтрованием

Однако полностью разделить смесь мела и воды с помощью отстаивания не удается. Как достичь полного разделения смеси этих веществ? Выполним еще один опыт.

Смесь мела и воды пропустим через фильтр — плотный материал из специальной бумаги или ткани. Мы увидим, что вода проникает через фильтр в посуду-приемник, а мел остается на фильтре. Этот способ разделения смесей получил название фильтрования.

Фильтры изготавливаются из специальной бумаги, который так и называется — фильтровальная, или из тканей различной плотности. Фильтром может быть слой чистого песка или ваты. Кстати, в городских водоочистных станциях применяют песчаные фильтры. Толщина слоя песка в них достигает 1 м.

Как видим, отстаиванием и фильтрованием можно разделить смесь воды и нерастворимого в ней вещества.

Разделение смеси поваренной соли и воды выпариванием

Как вы знаете, поваренная соль хорошо растворяется в воде. Такую смесь веществ отстаиванием разделить нельзя. А удастся это сделать фильтрацией? Выполним опыт. Пропустим смесь воды и поваренной соли через бумажный фильтр. Мы увидим, что соли на фильтре не осталось.

Итак, если вещество хорошо растворяется в воде, то отстаивание и фильтрование не подходят для разделения такой смеси. Для этого существует другой способ — выпаривания.

Капните небольшое количество смеси воды и поваренной соли на стекло и начнем нагревать его до тех пор, пока вся вода не испарится. После того как вода испарится, на стекле останется пятно белого цвета. Это и есть поваренная соль. С помощью выпаривания мы разделили смесь воды и поваренной соли.

Разделение смеси газов

Вы уже знаете способы выделения составных частей из смеси твердых и жидких веществ. А как разделить смесь газообразных веществ? Рассмотрим это на примере воздуха.

Заключение

Разделение смеси — это выделение из нее чистых веществ.

Чтобы разделить смесь, необходимо знать свойства веществ, которые входят в ее состав.

Теперь вы знаете, что существуют различные способы разделения смесей: отстаивание, фильтрование, выпаривание.

Источник

Тестовые задания к параграфу 4

1. Выберите схемы, изображающие состав чистых веществ:

На рисунке под номером 2 мы видим разнородные молекулы, поэтому ответ: 1 и 3.

2. Фильтрованием можно разделить смесь:
1. воды и сахара;
2. воды и поваренной соли
3. воды и угольной пыли
4. воды и столового уксуса.

Что такое фильтрование? Отделение твердых, нерастворимых частиц от раствора. Какое вещество, из списка выше, нерастворимо в воде? Уголь.

Ответ: 3. воды и угольной выли.

3. Смесь порошков железа и серы является:
1) гомогенной;
2) гетерогенной.

Смесь чего? Смесь порошков. Казалось бы она должна быть гомогенной, ведь вещества находятся в одинаковом агрегатном состоянии. НО! По определению, гомогенной, называется смесь, в которой частицы вещества невозможно отличить даже под микроскопом. В данном случае, разницу между железом (темно-серое) и серой (светло-желтая) видно даже невооруженным глазом.

Ответ: 2) гетерогенной.

4. Очистить воду от подсолнечного масла можно:
1) выпариванием;
2) фильтрованием;
3) перегонкой;
4) отстаиванием.

5. Установите соответствие между смесью и способом ее разделения:

Мел в воде нерастворим. Остальные указанные смеси, и способы их разделения, были описаны в параграфе, так что в подробности вдаваться не буду.
Ответы: 1) В; 2) Г; 3) А; 4) Б.

Источник

Способы разделения смесей

Для получения чистых веществ используют различные способы разделения смесей.

Процессы разделения смесей основаны на различных физических свойствах компонентов, образующих смесь.

Отстаивание

Отстаивание — это разделение неоднородной жидкой смеси на компоненты, путём её расслоения с течением времени под действием силы тяжести.

Отстаиванием можно разделить смесь нерастворимых в воде веществ, имеющих разную плотность.

Пример. Смесь из железных и древесных опилок можно разделить, если высыпать её в сосуд с водой (1), взболтать и дать отстояться. Железные опилки опустятся на дно сосуда, а древесные будут плавать на поверхности воды (2), и их вместе с водой можно будет слить в другой сосуд (3):

На этом же принципе основано разделение смесей малорастворимых друг в друге жидкостей.

Пример. Смеси бензина с водой, нефти с водой, растительного масла с водой быстро расслаиваются, поэтому их можно разделить с помощью делительной воронки:

Отстаиванием также можно разделить вещества, которые осаждаются в воде с различной скоростью.

Пример. Смесь из глины и песка можно разделить, если высыпать её в сосуд с водой (1), взболтать и дать отстояться. Песок оседает на дно значительно быстрее глины (2):

Этот способ используется для отделения песка от глины в керамическом производстве (производство глиняной посуды, красных кирпичей и др.).

Центрифугирование

Центрифугирование — это разделение неоднородных жидких смесей путём вращения.

Пример. Если компоненты неоднородной жидкой смеси очень малы, такие смеси разделяют центрифугированием. Такие смеси помещают в пробирки и вращают с большой скоростью в специальных аппаратах — центрифугах.

Перед центрифугированием частицы смеси распределены по объёму пробирки равномерно. После центрифугирования более лёгкие частицы всплывают наверх, а тяжёлые оседают на дно пробирки.

С помощью центрифугирования, к примеру, отделяют сливки от молока.

Фильтрование

Фильтрование — это разделение жидкой неоднородной смеси на компоненты, путём пропускания смеси через пористую поверхность. В роли пористой поверхности может выступать бумажная воронка, марля, сложенная в несколько слоёв, или любой другой пористый материал, способный задержать один или несколько компонентов смеси.

Фильтрованием можно разделить неоднородную смесь, состоящую из растворимых и нерастворимых в воде веществ.

Пример. Чтобы разделить смесь, состоящую из поваренной соли и песка, её можно высыпать в сосуд с водой, взболтать и затем эту смесь пропустить через фильтровальную бумагу. Песок остаётся на фильтровальной бумаге, а прозрачный раствор поваренной соли проходит через фильтр:

При необходимости, растворённую поваренную соль из воды можно выделить выпариванием.

Действие магнитом

С помощью магнита из неоднородной смеси выделяют вещества, способные к намагничиванию.

Пример. C помощью магнита можно разделить смесь, состоящую из порошков железа и серы:

Выпаривание. Кристаллизация

Выпаривание — это способ разделения жидких смесей путём испарения одного из компонентов. Скорость испарения можно регулировать с помощью температуры, давления и площади поверхности испарения.

Пример. Чтобы растворённую в воде поваренную соль выделить из раствора, последний выпаривают:

Вода испаряется, а в фарфоровой чашке остаётся поваренная соль. Иногда применяют упаривание, т. е. частичное испарение воды. В результате образуется более концентрированный раствор, при охлаждении которого растворённое вещество выделяется в виде кристаллов. Этот процесс получил название кристаллизации.

Дистилляция (перегонка)

Дистилляция (перегонка) — это способ разделения жидких однородных смесей путём испарения жидкости с последующим охлаждением и конденсацией её паров. Данный способ основан на различии в температурах кипения компонентов смеси.

Пример. При нагревании жидкой однородной смеси сначала закипает вещество с наиболее низкой температурой кипения. Образующиеся пары конденсируются при охлаждении в другом сосуде. Когда этого вещества уже не останется в смеси, температура начнёт повышаться, и со временем закипает другой жидкий компонент:

Таким способом получают, к примеру, дистиллированную воду.

Источник

С пособы разделения смесей (и гетерогенных, и гомогенных) основаны на том факте, что вещества, входящие в состав смеси, сохраняют свои индивидуальные свойства. Гетерогенные смеси могут различаться по составу и фазовому состоянию, например: газ+жидкость; твердое вещество+жидкость; две несмешивающиеся жидкости и др. Основные способы разделения смесей представлены на схеме ниже. Рассмотрим каждый способ отдельно.

Разделение гетерогенных смесей

ФИЛЬТРОВАНИЕ

метод основанный на различной растворимости веществ и разных размерах частиц компонентов смеси. Фильтрование позволяет отделить твердое вещество от жидкости или газа.

Размер пор в фильтровальной бумаге таков, что позволяет молекулам воды и молекулам растворенного вещества беспрепятственно просачиваться. Частицы размером больше 0,01мм задерживаются на фильтре и не проходят сквозь него, таким образом формируется слой осадка.

Запомни! С помощью фильтрования нельзя разделить истинные растворы веществ, то есть растворы, в которых растворение произошло на уровне молекул или ионов.

Кроме фильтровальной бумаги в химических лабораториях используют специальные фильтры с

разным размером пор.

Фильтрование газовых смесей принципиально не отличается от фильтрования жидкостей. Разница заключается только в том, что при фильтровании газов от твердых взвешенных частиц (ТВЧ) используются фильтры специальных конструкций (бумажный, угольный) и насосы для принудительного прокачивания газовой смеси через фильтр, например фильтрация воздуха в салоне автомобиля или вытяжка над плитой.

Фильтрованием можно разделить:

ОТСТАИВАНИЕ

Данным методом можно разделять и несмешивающиеся жидкости. Для этого используют делительную воронку.

Отстаиванием можно разделить смеси:

МАГНИТНАЯ СЕПАРАЦИЯ

Метод основан на разных магнитных свойствах твердых компонентов смеси. Данный метод используют при наличии в смеси веществ-ферромагнетиков, то есть веществ, обладающих магнитными свойствами, например железа.

Все вещества, по отношению к магнитному полю, условно можно разделить на три большие группы:

Магнитной сепарацией можно разделить:

Разделение гомогенных смесей

Для разделения жидких гомогенных смесей (истинных растворов) используют следующие методы:

ВЫПАРИВАНИЕ. КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ.

Метод основан на различных температурах кипения растворителя и растворенного вещества. Используется для выделения растворимых твердых веществ из растворов. Выпаривание обычно проводят следующим образом: раствор наливают в фарфоровую чашку и нагревают ее, постоянно перемешивая раствор. Вода постепенно испаряется и на дне чашки остается твердое вещество.

При этом испаренное вещество (воду или растворитель) можно собрать методом конденсирования на более холодной поверхности. Например, если поместить холодное предметное стекло над выпаривательной чашкой, то на его поверхности образуются капли воды. На этом же принципе основан метод дистилляции.

ДИСТИЛЛЯЦИЯ. ПЕРЕГОНКА.

В природе вода в чистом виде (без солей) не встречается. Океаническая, морская, речная, колодезная и родниковая вода – это разновидности растворов солей в воде. Однако часто людям необходима чистая вода, не содержащая солей (используется в двигателях автомобилей; в химическом производстве для получения различных растворов и веществ; при изготовлении фотографий). Такую воду называют дистиллированной, именно ее применяют в лаборатории для проведения химических опытов.

Перегонкой можно разделить:

ХРОМАТОГРАФИЯ

Можно самостоятельно получить хроматограмму и увидеть сущность метода на практике. Нужно смешать несколько чернил и каплю полученной смеси нанести на фильтровальную бумагу. Затем точно в середину цветного пятнышка начнем по каплям приливать чистую воду. Каждую каплю нужно вносить только после того, как впитается предыдущая. Вода играет роль элюэнта, переносящего исследуемое вещество по сорбенту — пористой бумаге. Вещества, входящие в состав смеси, задерживаются бумагой по-разному: одни хорошо удерживаются ею, а другие впитываются медленнее и продолжают некоторое время растекаться вместе с водой. Вскоре по листу бумаги начнет расползаться настоящая красочная хроматограмма: пятно одного цвета в центре, окруженное разноцветными концентрическими кольцами.

Особенно большое распространение получила тонкослойная хроматография, в органическом анализе. Достоинства тонкослойной хроматографии в том, что можно использовать простейший и очень чувствительный метод детектирования – визуальный контроль. Проявлять невидимые глазу пятна можно различными реактивами, а также используя ультрафиолетовый свет или авторадиографию.

В анализе органических и неорганических веществ применяют хроматографию на бумаге. Разработаны многочисленные методы разделения сложных смесей ионов, например смесей редкоземельных элементов, продуктов деления урана, элементов группы платины

СПОСОБЫ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСЕЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ.

Способы разделения смесей, используемые в промышленности немногим отличаются от лабораторных способов, описанных выше.

Для разделения нефти чаще всего используют ректификацию (перегонку). Более подробно этот процесс описан в теме «Переработка нефти».

Самыми распространенными методами очистки и разделения веществ в промышленности являются отстаивание, фильтрация, сорбция и экстракция. Методы фильтрации и отстаивания проводятся аналогично лабораторным метода, с той разницей, что используются отстойники и фильтры больших объемов. Чаще всего, эти методы используются для очистки сточных вод. Поэтому рассмотрим подробнее методы экстракции и сорбции.

Термин «экстракция» приложим к различным фазовым равновесиям (жидкость – жидкость, газ – жидкость, жидкость – твердое тело и т.д.), но чаще его применяют к системам жидкость – жидкость, поэтому чаще всего можно встретить такое определение:

Одним из несмешивающихся растворителей обычно является вода, вторым – органический растворитель, однако это не обязательно. Экстракционный метод отличается универсальностью, он пригоден для выделения почти всех элементов в различных концентрациях. Экстракция позволяет разделять сложные многокомпонентные смеси зачастую эффективнее и быстрее, чем другие методы. Выполнение экстракционного отделения или разделения не требует сложного и дорогостоящего оборудования. Процесс может быть автоматизирован, при необходимости им можно управлять на расстоянии.

Чаще всего в промышленности методы абсорбции используют для очистки газовоздушных выбросов от частиц пыли или дыма, а также токсичных газообразных веществ. В случае поглощения газообразных веществ, между сорбентом и растворенным веществом может протекать химическая реакция. Например, при поглощении газообразного аммиака NH₃ раствором азотной кислоты HNO₃ образуется нитрат аммония NH₄NO₃ (аммиачная селитра), который можно использовать в качестве высокоэффективного азотного удобрения.

Процесс, при котором происходит абсорбция растворенного вещества за счет протекания химической реакции называется хемосорбцией.

Адсорбцию также используют для очистки воды от химических растворимых примесей. Например, фильтры для питьевой воды работают на принципе адсорбции слоем активированного угля с ионами серебра. Помимо поглощения всем объемом жидкого сорбента (абсорбции), и поверхностным слоем сорбента (адсорбции), выделяют также сорбцию твердого тела или расплава (окклюзию). При сорбции паров твердыми веществами часто происходит капиллярная конденсация.

Источник

Чистые вещества и смеси

Урок 24. Химия 8 класс

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Чистые вещества и смеси»

В жизни мы часто имеем дело со смесями, а не с чистыми веществами. Даже не вся вода является чистым веществом, а представляет собой смесь. Только вода, лишенная примесей или содержащая их мало, является чистым веществом. Такую воду называют дистиллированной. В большинстве своем – вода – это смесь растворенных в ней солей, минералов и других веществ, т.е. является смесью.

Смеси делят на две группы: однородные смеси, в которых даже с помощью микроскопа нельзя отличить частицы веществ. К однородным смесям относятся растворы спирта, сахара.

Неоднородные смеси, в которых даже невооруженным глазом или с помощью микроскопа можно различить вещества, входящие в состав смеси. К неоднородным смесям относятся смесь воды с мелом, воды с песком.

Смеси бывают: твердыми, жидкими и газообразными. Например, твердые смеси – это стекло, сплавы (мельхиор, чугун, гранит).

Жидкие – это клеточный сок, молоко, минеральная вода, кровь.

А газообразные – это воздух, пропан-бутановая смесь.

Смеси, в отличие от чистых веществ, имеют иные свойства. Так, чистая вода замерзает при температуре 0 0 С, а если растворить в ней соль, то температура замерзания значительно понижается. Этим свойством пользуются работники коммунальных служб, когда в период гололедицы посыпают дороги технической поваренной солью или другими реагентами. Чистое железо не ржавеет на воздухе, а железный гвоздь, из-за содержания в нем примесей, ржавеет.

Из смеси можно выделить составляющие ее компоненты. Существуют различные способы разделения смесей.

Одним из способов разделения неоднородной смеси является отстаивание. Этот способ основан на различной плотности веществ. Этим способом можно разделить смесь железных и древесных опилок, смешав смесь с водой и дав ей отстояться. Железные опилки опустятся вниз, а древесные всплывут наверх и их можно слить вместе с водой. Этим способом можно воспользоваться при разделении смеси воды и мела или воды и глины. Мел и глина в этом случае опустятся вниз, а воду можно осторожно слить.

Отстаиванием можно разделить и жидкости. Например, смесь растительного масла и воды, бензина и воды, нефти и воды. Эти жидкости быстро расслаиваются, поэтому их разделяют с помощью делительной воронки или колонки.

Разделение сливок от молока производят с помощью центрифугирования.

Другим методом является фильтрование, которое основано на различной пропускной способности фильтра по отношению к компонентам смеси. С помощью этого метода отделяют твердые примеси от жидкости. В химической лаборатории используют бумажные фильтры. Таким методом можно разделить смесь песка и поваренной соли. Эту смесь сначала растворяют в воде, затем пропускают через бумажный фильтр. Песок остается на фильтровальной бумаге, а раствор поваренной соли – фильтрат, проходит через фильтр. В промышленности жидкости фильтруют через специальные материалы – различные ткани. Для очистки концентрированного раствора щелочи используют стекловату.

Разделение смеси магнитом основано на различии магнитных свойств веществ. Если смешать железные опилки с серой на бумаге и накрыть еще сверху листом бумаги, а затем поднести магнит, то железные опилки притянутся магнитом, а сера нет.

Однородную смесь можно разделить на компоненты с помощью метода выпаривания. Он основан на различной температуре кипения веществ смеси. Этим методом можно разделить поваренную соль и воду. Для этого, в фарфоровую чашку наливают раствор соли и кипятят. Вода испаряется, а частицы соли остаются в чашке.

Иногда применяют способ упаривания, когда вода частично испаряется, получается концентрированный раствор, при охлаждении которого растворенное вещество выделяется в виде кристаллов. Этот способ называется кристаллизацией, при этом, вещество получается в чистом виде, а примеси остаются в растворе.

Для получения дистиллированной воды используют метод дистилляции, который тоже основан на различии температур кипения компонентов в смеси.

Состав смесей определяют с помощью химического анализа. Например, в металлургии при производстве стали, обязательно берут ее пробы для определения содержания углерода. Контроль за состоянием окружающей среды немыслим без определения концентрации примесей в воздухе и воде. Химический анализ горных пород и руд используется при разведке полезных ископаемых.

Знаменитый Шерлок Холмс раскрыл свои преступления во многих случаях только благодаря результатам химического анализа. Без химического анализа просто не обойтись в криминалистике, археологии, медицине и искусствоведении. Без химического анализа не обходятся и космические исследования Марса, Венеры, Луны.

С помощью методов химического анализа получают очень чистые вещества, в которых содержание примесей не превышает одной стотысячной и даже одной миллионной доли процента. Такие, особо чистые вещества, необходимы в атомной энергетике, полупроводниковой промышленности, волоконной оптике и др. областях.

С простейшими методами очистки веществ вы уже знакомы. Например, для очистки природной воды используют уголь, обожженную глину. Вода, проходя через эти пористые вещества, избавляется от различных примесей. Для очистки большого количества воды, используют смесь песка и гравия. Кроме этого, для обеззараживания воды используют метод хлорирования.

Источник