Технология за разделяне DECHEMAX
Разделянето на различни вещества от смес от вещества е един от най-важните процеси в преработващата промишленост, тъй като повечето суровини, а също и продукти от химични реакции са смеси от различни вещества, които трябва да бъдат отделени един от друг преди по-нататъшната обработка.
Тук се използват различните характеристики на отделяните материали. В зависимост от свойствата на веществата, които искате да отделите, се използват други процеси на разделяне. Например, можете да разделите според размера на отделните частици, разтворимостта на веществата в различни разтворители, според точката на кипене, но също така и според магнетичността или цвета (например при разделяне на отпадъчно стъкло). Днес бихме искали да ви запознаем с няколко от процесите на разделяне, които често се използват за тази цел.
"Класиката" - разделяне според размера на частиците
Това е може би един от най-старите методи за разделяне седем . Сигурно всички знаете това от печенето на сладкиши или от пясъчника. Това ви позволява да отделите две твърди вещества, чиито частици са с различни размери (например пясък и чакъл).
Ако искате да отделите твърдо вещество от течност, можете да продължите по много подобен начин. В този случай обаче не се използва сито, а подходящо филтър (като кърпа или хартиен филтър). Порите на филтъра действат като сито и задържат големите твърди частици, докато течността може да премине през тях. Това е принципът, че един u. а. когато правите кафе. Кафето на прах влиза във филтъра за хартия и се задържа от него. Междувременно горещата вода тече през филтъра и само носи вкуса и цвета на кафето на прах със себе си. Питейната вода също се филтрира по време на почистване, за да се отстранят пясък и чакъл.
Как получавате солта от морската вода?
Солта всъщност също е твърдо вещество, но се разтваря толкова добре във вода, че не може да се отдели от нея с филтър. Следователно трябва да се използва различен метод за извличане на сол от морската вода.
Тук отопляем просто пазете солената вода, докато цялата вода се изпари и останат само солените кристали. Това работи, защото водата достига точката си на кипене много по-рано и по този начин става газообразна от солта. Този метод е z. Б. се използва в големите солени площи в Средиземно море. Тук обаче солената вода не се нагрява, а просто се излага на слънце, докато водата се изпари „сама по себе си“ и остави солта след себе си.Малко по-трудно: разделяне на две течности
Както можете да си представите, доста трудно е да отделите отново две смесени течности една от друга. Но разбира се и това е възможно. Това е, което използвате дестилация .
За да направите това, имате нужда от много специфично оборудване (вижте номерираната илюстрация отстрани). Това се състои от едно бутало (2), в който можете Течна смес (3) запълва. Той е от един радиатор (1) загрята. Разбира се, течната смес също се нагрява бавно и течността с по-ниска точка на кипене (която следователно става газообразна по-бързо) е първата, която се издига като пара. В горната част на буталото има охладител (4), който по принцип се състои от две тръби, натикани една в друга. През външната тръба постоянно тече студ вода (6), което гарантира, че парата, издигаща се от колбата, отново се охлажда и кондензира във вътрешната тръба. Получената течност е в едно второ бутало (5) уловени. В идеалния случай тя вече трябва да се състои изключително от веществото, което първо се е изпарило в първата колба. Това означава, че течната смес отново е отделена една от друга, тъй като втората течност е все още в първата колба.
Разделянето обикновено не работи перфектно при първия опит, тъй като винаги се изпарява и нещо от течността с по-висока точка на кипене. Затова често се налага да се извършат няколко дестилации една след друга.
Приложенията за дестилация са напр. Б. пречистването на нефт в рафинерия или производството на шнапс.
Много гъвкав: хроматография
Един от най-широко използваните процеси на разделяне е хроматографията, която се предлага в много различни варианти. Тя ще те. а. в химията, биотехнологиите или химията на храните за анализ на смеси от вещества използва се за да се види кои отделни вещества се съдържат в него.
Принципът на хроматографията може да се сравни с разходка с лодка с няколко лодки по река. Всички лодки тръгват от едно и също място по едно и също време. С времето те акостират на брега от време на време, някои по-често, други по-рядко. След известно време лодките по реката са раздалечени широко.
Хроматографията работи по същия начин. Тук смесите от вещества (т.е. различните лодки) са в едно мобилна фаза (т.е. водата) на един стационарна фаза (коритото на реката) транспортиран по-нататък. Тъй като частиците от различните вещества в сместа си взаимодействат с подвижната и стационарната фаза в различна степен (т.е. прилагат се повече или по-рядко), те напредват с различна скорост и така постепенно се отделят все по-добре и по-добре.
Използват се различни подвижни и стационарни фази, в зависимост от това кои смеси искате да отделите. Така че има стационарни фази u. а. Хартия, силикат, целулоза, силикагел, мембрани или дори различни течности. Мобилните фази включват Б. се използват хексан, бензен, хлороформ, ацетон, азот, хелий или вода. С подходящи средства дори газовете могат да бъдат отделени един от друг и след това анализирани.
Искате ли да видите кои компоненти съставят цвета на писалката? Инструкциите за това можете да намерите в задачата за втория кръг на състезанието DECHEMAX през 2008/2009.