Wydrukuj Zapisz jako PDF Dodaj do ulubionych Udostępnij materiał

Każdy z nas potrafi rozdzielić w prosty sposób przynajmniej kilka mieszanin dostępnych w kuchni. Dzieje się tak, gdy podczas śniadania wybierasz nielubiany składnik (np. rodzynki) z muesli lub gdy mama usuwa warstwę tłuszczu z rosołu. Specjalnie opracowane metody rozdzielania mieszanin stosuje się w przemyśle, oczyszczalniach ścieków, podczas segregacji odpadów, a także przy badaniu składu produktów żywnościowych. Również w trakcie badania krwi konieczne jest rozdzielanie mieszaniny, co pozwala na określenie liczby białych i czerwonych krwinek oraz poziomu cukru.

Już wiesz
  • co to jest substancja, mieszanina;

  • jakie zasady bezpieczeństwa należy zachować w szkolnej pracowni chemicznej;

  • co oznaczają pojęcia właściwości fizycznewłaściwości chemiczne oraz w jaki sposób można badać właściwości substancji;

  • według jakich kryteriów klasyfikuje się mieszaniny.

Nauczysz się
  • jakie są metody rozdzielania mieszanin jednorodnych i niejednorodnych;

  • jakie techniki laboratoryjne służą do rozdzielania mieszanin;

  • wskazywać różnice między właściwościami fizycznymi składników mieszaniny, które umożliwiają jej rozdzielenie;

  • planować sposoby rozdzielania mieszanin na składniki (np. wody i piasku, wody i soli kuchennej, kredy i soli kamiennej, siarki i opiłków żelaza, wody i oleju jadalnego, wody i atramentu) i samodzielnie wykonywać odpowiednie czynności;

  • opisywać możliwości wykorzystania metod rozdzielania mieszanin w warunkach domowych oraz przemyśle;

  • posługiwać się podstawowymi terminami dotyczącymi mieszanin i sposobu ich rozdzielania.

iwwQOhcqqm_d5e238

1. Jak można rozdzielać mieszaniny spotykane w życiu codziennym?

Polecenie 1

Jakie znasz metody rozdzielania mieszanin?

Wskazówka

Przeanalizuj rysunki i przedyskutuj z osobami z klasy:

  • skład przedstawionych mieszanin,

  • sposoby rozdzielania mieszanin,

  • właściwości, które pozwoliły na ich rozdzielenie.

RE03UbkOzqGHN1
Rozdzielanie mieszanin w praktyce

Czy wiesz, że poszukiwaczy złota, podobnych do tych z przekazów historycznych, można nadal spotkać w okolicach Złotoryi? Skrupulatnie przemywając występujące na tym terenie złotonośne piaski, wydobywają oni około po 0,5 kg kruszcu rocznie. Ilość ta jest 100 razy mniejsza niż w XII wieku, gdy nad rzeką Kaczawą wybuchła prawdziwa gorączka złota, a sprowadzeni w to miejsce niemieccy górnicy pozyskiwali do 50 kg żółtego kruszcu rocznie, przepłukując złotonośne piaski odsłaniające się na zboczu doliny Kaczawy lub szukając żył w obrębie twardych skał. Współcześni poszukiwacze podkreślają, że stosowana przez nich metoda jest bardzo prosta, przez co złota szukać mogą nawet dzieci. Polega ona na tym, że trzyma się miskę równo z taflą wody, zamieniając piach w zawiesinę. Potem okrężnymi ruchami należy pozbyć się go z naczynia, pilnując jednocześnie, żeby nie stracić ciężkich drobinek złota, które powinny osiąść na dnie naczynia. Ta pozornie łatwa czynność wymaga jednak doświadczenia, wystarczy jeden nieuważny ruch i można pożegnać się z marzeniami o złotych okruchach. Najwięcej drobin złota znajduje się w miejscach, gdzie rzeka meandruje, a jednocześnie na dnie nie ma zbyt wielu niesionych przez nurt fragmentów skał.
Przed rozpoczęciem kariery poszukiwacza złota trzeba zaopatrzyć się w wodery i miskę do płukania. Profesjonaliści używają płuczni, którą wstawia się w nurt rzeki – w jej przegrodach osadzają się cięższe drobiny, które potem przepłukuje się w misce.

RiQnnXG60VYiQ1
Miska do poszukiwania złota i płucznia, Mozambik – poszukiwacze złota, Złotoryja 2011 – Mistrzostwa Świata w płukaniu złota

Oczyszczalnia ścieków – w jaki sposób można rozdzielić niektóre mieszaniny?

Rx6tSKJUni38y1
Ogólny widok oczyszczalni ścieków Przy omawianiu podświetlają się wymieniane elementy. Tu najpierw podświetla się na schemacie ogólnym pierwszy element (kraty i sita), a następnie pojawiają się ich zdjęcia na pierwszym planie. Po chwili powrót do schematu ogólnego. Na schemacie ogólnym podświetla się kolejny element - piaskownik. Następnie na pierwszym planie pojawiają się zdjęcia piaskownika. Po chwili powrót do schematu ogólnego. Na schemacie ogólnym podświetla się kolejny element osadnik wstępny. Następnie na pierwszym planie pojawiają się zdjęcia osadnika wstępnego. Po chwili powrót do schematu ogólnego. Powrót do schematu ogólnego podświetla się kolejny element – komora osadu czynnego. Pojawia się zdjęcie komory osadu czynnego. Po chwili powrót do schematu ogólnego. Powrót do schematu ogólnego podświetla się kolejny element – osadnik wtórny. Pojawia się zdjęcie osadnika wtórnego. Po chwili powrót do schematu ogólnego. Powrót do schematu ogólnego podświetla się kolejny element – komora fermentacji. Pojawia się zdjęcie zbiornika metanu lub komory ferementacyjnej .Po chwili powrót do schematu ogólnego. Powrót do schematu ogólnego podświetla się woda, która płynie przez wszystkie etapy i wpływa do rzeki.
iwwQOhcqqm_d5e313

2. W jaki sposób można rozdzielić mieszaniny niejednorodne?

W celu zaplanowania metody rozdzielania mieszaniny należy przeanalizować właściwości jej składników i wykorzystać te, którymi się różnią. Metody mechaniczne (rozdzielanie mechanicznerozdzielanie mechanicznerozdzielanie mechaniczne) pozwalają rozdzielić składniki tworzące mieszaninę niejednorodną. Metody te wykorzystują różnice:

  • wyglądu (np. sortowanie ręczne, przy użyciu sita – sól i pieprz);

  • właściwości magnetycznych (przy użyciu magnesu – siarka i żelazo);

  • różnic w rozpuszczalności (np. w wodzie – kreda i sól, woda, olej).

RQX5HhXgoTQS71
Sortowanie
Rozdzielanie mieszaniny siarki i żelaza
Doświadczenie 1
Problem badawczy

W jaki sposób rozdzielić mieszaninę niejednorodną siarki i żelaza? Jak wybrać właściwy sposób rozdzielania mieszanin?

Hipoteza

Mieszaninę niejednorodną można rozdzielić dzięki temu, że jej składniki mają różne właściwości magnetyczne.

Co będzie potrzebne
  • siarka,

  • żelazo,

  • magnes,

  • szalka Petriego.

Instrukcja
  1. Na szalce Petriego umieść sproszkowaną siarkę i opiłki żelaza. Substancje zmieszaj ze sobą.

  2. Następnie zbliż magnes do mieszaniny.

    R1RVCkwhvEzmC1
    Źródło: Tomorrow Sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.

Podsumowanie

Sproszkowana siarka i opiłki żelaza tworzą mieszaninę niejednorodną, którą można rozdzielić dzięki temu, że jej składniki mają różne właściwości magnetyczne.

Rozdzielanie mieszaniny piasku i drobno zmielonego pieprzu
Doświadczenie 2
Problem badawczy

W jaki sposób rozdzielić mieszaninę niejednorodną piasku i zmielonego drobno pieprzu? Jak wybrać właściwy sposób rozdzielania mieszanin?

Hipoteza

Mieszaninę niejednorodną można rozdzielić, wykorzystując różnice we właściwościach jej składników.

Co będzie potrzebne
  • piasek,

  • drobno zmielony pieprz,

  • naelektryzowana laska ebonitowa lub nadmuchany naelektryzowany balon,

  • szalka Petriego.

Instrukcja
  1. Na szalce Petriego umieść piasek i drobno zmielony pieprz. Substancje zmieszaj ze sobą.

  2. Następnie do mieszaniny zbliż naelektryzowaną laskę ebonitową lub balon.

Podsumowanie

Po dodaniu do piasku drobno zmielonego pieprzu i wymieszaniu składniki można nadal odróżnić. Po zbliżeniu naelektryzowanej laski ebonitowej lub balonu zaczyna on przyciągać drobinki zmielonego pieprzu, a piasek pozostaje na szalce Petriego.
Piasek i drobno zmielony pieprz tworzą mieszaninę niejednorodną, którą można rozdzielić dzięki różnym właściwościom fizycznym (różnic w elektryzowaniu) jej składników.

Rozdzielanie mieszaniny wody i piasku
Doświadczenie 3
Problem badawczy

W jaki sposób rozdzielić mieszaninę niejednorodną wody i piasku? Jak wybrać właściwy sposób rozdzielania mieszanin?

Hipoteza

Mieszaninę niejednorodną można rozdzielić, wykorzystując różnice we właściwościach jej składników.

Co będzie potrzebne
  • woda,

  • piasek,

  • bagietka,

  • dwie zlewki,

  • zestaw do sączenia.

Instrukcja
  1. sposób

    1. Do zlewki z wodą dodaj piasek. Zamieszaj.

    2. Poczekaj, aż piasek opadnie na dno. Wtedy delikatnie zlej wodę do drugiej zlewki.

  2. sposób

    1. Zmontuj zestaw do sączenia.

    2. Do zlewki z wodą dodaj piasek, a następnie wymieszaj składniki.

    3. Wlej przygotowaną mieszaninę po bagietce na lejek z sączkiem.

Podsumowanie

I. Po dodaniu piasku do wody całość mętnieje. Po pewnym czasie piasek opada na dno. Wodę znad piasku można zlać do drugiego naczynia.
II. Piasek nie rozpuszcza się w wodzie. Mieszanina jest mętna i nadal można zauważyć ziarenka piasku. Podczas sączenia na bibule pozostaje piasek, a woda spływa przez sączek do drugiego naczynia.
Woda z piaskiem jest mieszaniną niejednorodną. Opadanie piasku na dno naczynia pod wpływem siły ciężkości nazywamy sedymentacją. Mieszaninę tę można rozdzielić przez dekantację lub sączenie.

W jaki sposób rozdzielić mieszaninę niejednorodną wody i piasku?

W jaki sposób wykorzystać siłę ciężkości do rozdzielenia mieszaniny wody i piasku?

R18yateJLFriS1
Metody rozdzielania mieszanin niejednorodnych – sedymentacja

W jaki sposób zlać ciecz znad osadu?

R9kpH4rCGGfYj1
Metody rozdzielania mieszanin niejednorodnych – dekantacja

Mieszaninę niejednorodną można rozdzielić przez:

  • filtrowanie (sączenie) – substancje stałe zostają zatrzymane na sicie, sączku lub filtrze; proces ten można zaobserwować, odcedzając na sitku makaron;

  • sedymentację – opadanie substancji stałych pod wpływem siły ciężkości; wykorzystywana jest w oczyszczalniach ścieków;

  • dekantacjędekantacjadekantację – zlewanie cieczy znad osadu; proces ten można zaobserwować podczas odcedzania ziemniaków po ugotowaniu, zlewania herbaty znad zaparzonych liści lub kawy znad fusów.

iwwQOhcqqm_d5e566

Mieszaninę niejednorodną, której składniki różnią się gęstością i tworzą wyraźną granicę pomiędzy fazami, można rozdzielić, stosując urządzenie zwane rozdzielaczemrozdzielaczrozdzielaczem. Przykładem mieszaniny niejednorodnej może być woda z olejem.

RDsKuWf0l39eN1
Dzbanek oddzielający tłuszcz od sosu, zupy lub wywaru z mięsa
Rozdzielanie mieszaniny wody i oleju
Doświadczenie 4
Problem badawczy

W jaki sposób rozdzielić mieszaninę niejednorodną wody i oleju? Jak wybrać właściwy sposób rozdzielania mieszanin?

Hipoteza

Mieszaninę niejednorodną można rozdzielić, wykorzystując różnice we właściwościach jej składników.

Co będzie potrzebne
  • woda,

  • olej,

  • rozdzielacz,

  • zlewka.

Instrukcja
  1. Do zlewki z wodą dodaj olej roślinny.

  2. Mieszaninę przelej do rozdzielacza.

  3. Poczekaj na utworzenie się dwóch warstw.

  4. Otwórz kranik i zlej do zlewki ciecz tworzącą dolną warstwę.

Podsumowanie

Po dodaniu do wody oleju roślinnego utworzyły się dwie warstwy z widoczną granicą między nimi. Ta właściwość pozwoliła na zlanie dolnej warstwy (wody) do podstawionej zlewki. Olej pozostaje w rozdzielaczu lub ewentualnie może zostać przelany do drugiej zlewki.
Mieszanina wody i oleju jadalnego to mieszanina niejednorodna. Można ją rozdzielić za pomocą rozdzielacza, ponieważ olej nie rozpuszcza się w wodzie.

R1W03kPEVy8zn1
Ujęcie rozdzielacza, szklanego przyrządu laboratoryjnego mającego kształt odwróconej kropli z otworami u góry i u dołu. Dolny otwór wylotowy zaopatrzony jest w szklany zawór, natomiast górny w szklany korek. W rozdzielaczu znajduje się dwuwarstwowy płyn, mieszanina wody z olejem, w której doszło już do rozdzielenia warstw na wodę znajdującą się u dołu i olej wypełniający górną część naczynia. Zmiana na szerokie ujęcie rozdzielacza zamocowanego do statywu z podstawioną pod jego wylot zlewką. Otwarcie zaworu powoduje wypełnienie zlewki wodą. Olej pozostaje w rozdzielaczu wraz z resztką wody.
Ciekawostka

Rozdzielanie mieszanin niejednorodnych. Metoda wirowania
Odwirowywanie odbywa się w wirówkach. W wyniku oddziaływania siły odśrodkowej zawiesina (np. kredy w wodzie) zostaje przemieszczona w kierunku dna naczynia, gdzie gromadzi się w postaci osadu, który można oddzielić przez zlanie cieczy. Technika ta wykorzystywana jest m.in. do określania zawartości środków dopingujących w próbkach krwi sportowców.

RAGzxGSECr2441
Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY 3.0.

*Rozdzielania zawiesin i emulsji wykonuje się przez wprawienie ich w szybki ruch obrotowy, którego stałe przyspieszenie znacznie przekracza przyspieszenie ziemskie, wielokrotnie zwiększając szybkość sedymentacji.
Umieszczone w wirówce laboratoryjnej probówki z zawiesiną są obracane z dużą prędkością. Cząstki stałe zostają odrzucone przez siłę odśrodkową na dno probówki, gdzie zbierają się w postaci ubitej warstwy osadu. Po zakończeniu wirowania ciecz znad osadu zlewa się lub odpipetowuje, a resztki cieczy usuwa się paskiem bibuły.

Ciekawostka

Jak powstaje masło? Rozdzielanie przez ubijanie
Większość osób lubi masło, tylko nieliczne spośród nich miały możliwość jego „ubijania”. Masło otrzymuje się drogą mechanicznego ubijania, które powoduje oddzielenie tłuszczów stałych od płynnych składników śmietany. Grudki tłuszczu stają się coraz większe, aż wreszcie odklejają się od płynu, tworząc masło. Pozostałością jest maślanka (płyn mleczny o niskiej zawartości tłuszczu).

RPBKMLFFUsiLM1
Źródło: Tomorrow Sp.z o.o., Mikael Lindmark (https://commons.wikimedia.org), Aktron (https://commons.wikimedia.org), Land Between The Lakes KY/TN (https://www.flickr.com), licencja: CC BY-SA 2.5.
iwwQOhcqqm_d5e679

3. W jaki sposób można rozdzielić mieszaniny jednorodne?

Polecenie 2

Przypomnij sobie, jakie znasz metody rozdzielania mieszanin jednorodnych, a następnie przedstaw je w postaci mapy myśli.

Mieszaniny jednorodne rozdzielić można przez:

  • odparowanieodparowanieodparowanie – ogrzewanie mieszaniny cieczy i rozpuszczonego w niej ciała stałego w celu odparowania cieczy; proces ten jest wykorzystywany podczas przygotowywania powideł, natomiast w krajach o ciepłym klimacie jest skutkiem odparowywania wody morskiej i tworzenia pokładów soli kamiennej;

  • krystalizacjękrystalizacjakrystalizację – technika ta pozwala na wydzielenie kryształów substancji stałej z roztworu;

  • destylacjędestylacjadestylację.

Otrzymywanie i rozdzielanie mieszaniny wody i soli kamiennej
Doświadczenie 5
Problem badawczy

W jaki sposób rozdzielić mieszaninę jednorodną? Jak wybrać właściwy sposób rozdzielania mieszanin?

Hipoteza

Mieszaninę jednorodną można rozdzielić, wykorzystując różnice we właściwościach jej składników.

Co będzie potrzebne
  • woda,

  • sól kamienna,

  • parowniczka,

  • trójnóg z siatką ceramiczną,

  • bagietka,

  • palnik,

  • okulary ochronne.

Instrukcja
  1. Do zlewki z wodą dodaj sól kamienną i wymieszaj bagietką.

  2. Powstałą mieszaninę przelej do parowniczki (ewentualnie na kawałek blaszki metalowej lub grubszą folię aluminiową, trzymając ją w szczypcach).

  3. Zapal palnik lub podgrzewacz i pod nadzorem osoby dorosłej ogrzewaj całość aż do odparowania wody.

Podsumowanie

W otrzymanym klarownym roztworze wody z solą nie widać składników. Po odparowaniu wody w parowniczce pozostały białe kryształki soli. Odparowywanie polega na ogrzaniu mieszaniny cieczy i rozpuszczonego w niej ciała stałego (wody i soli) w celu odparowania cieczy (wody).

W jaki sposób rozdzielić mieszaninę jednorodną wody z solą?

RphhRgri9LxPf1
Odparowywanie jako metoda rozdzielania mieszanin jednorodnych

W jaki sposób z mieszaniny pewnej soli z wodą otrzymać niebieskie kryształy?

R1Nx9a0uBYB1O1
Krystalizacja jako metoda rozdzielania mieszanin jednorodnych
Ciekawostka

Procesy krystalizacji i odparowania w otoczeniu człowieka
Saliny są to płytkie zbiorniki mocno zasolonej wody zlokalizowane w strefie przybrzeżnej mórz lub słonych jezior i oddzielone od nich groblami. W miarę stopniowego odparowywania wody z takiej solanki w regularnych, prostokątnych basenach rosną solne kryształki. Gdy już „dojrzeją”, są zbierane w białe kopce stojące w równych szeregach, skąd wywozi się je, aby później poddać oczyszczaniu i przeróbce.

R2wVmzKEzUmM41
Źródło: Man (http://commons.wikimedia.org), dro!d from Atlanta, Georgia (http://commons.wikimedia.org), Dey.sandip (http://commons.wikimedia.org), Krzysztof Jaworski, licencja: CC BY-SA 2.0.

Warzelnia soli – zakład przemysłowy produkujący sól, czyli tzw. warzonkę, przez odparowanie wody z solanki (wodnego roztworu soli kamiennej). Proces ten jest przeprowadzany jest w naczyniach otwartych, nazywanych panwiami. Można też przeprowadzać go w naczyniach zamkniętych pod zmniejszonym ciśnieniem, tj. wyparkach. W Ciechocinku zabytkowa warzelnia soli funkcjonuje w sposób niezmieniony od ponad 170 lat. Wytwarza się tam sól oraz jej pochodne: szlam i ług, które mają właściwości lecznicze.

Mieszaninę jednorodną, której składniki różnią się temperaturą wrzenia, można rozdzielić, stosując technikę zwaną destylacją.

W jaki sposób montuje się zestaw do destylacji?

R12gqg71NdKZ01
Ujęcie prezentuje wnętrze laboratorium z widocznym fragmentem stołu laboratoryjnego. Kolba destylacyjna z mieszaniną jednorodną dwóch lub więcej cieczy różniących się temperaturą wrzenia umieszczona zostaje przez laboranta w czaszy grzejnej, przypominającej wklęsły metalowy piecyk zasilany prądem. Następuje zamontowanie na statywie chłodnicy destylacyjnej z lewej strony podłączonej do kolby w taki sposób, że prawa strona jest wyraźnie niżej od strony lewej. Przyłącze wody chłodnicy zostaje podłączone do źródła wody w sposób zgodny z opisem w komentarzu. Do dolnej, wylotowej końcówki chłodnicy podłączona zostaje i unieruchomiona mała kolba kulista nazwana odbieralnikiem. Następuje ujęcie górnej części zastawu z najwyższym wylotem chłodnicy, do którego laborant wsadza termometr uszczelniany gumowym korkiem. Film kończy szerokie ujęcie całego zmontowanego zestawu.

W jaki sposób można rozdzielić mieszaninę jednorodną wody z alkoholem?

iwwQOhcqqm_d5e824

4. Ekstrakcja jako metoda rozdzielania mieszanin

EkstrakcjaekstrakcjaEkstrakcja polega na wymywaniu rozpuszczalnikiem pożądanych składników z mieszaniny stałej lub ciekłej oraz następującym potem odparowaniu rozpuszczalnika. Przykładem procesu ekstrakcji w układzie ciało stałe – ciecz jest proces parzenia herbaty lub kawy.
Parzenie kawy w ekspresie jest rodzajem ekstrakcji, w którym rozpuszczalnik (gorącą wodę – ciecz) dodaje się do substancji stałej (ziaren mielonej kawy) w celu rozpuszczenia jednego lub więcej składników.
Zawarte w kawie substancje smakowe dyfundują z ziarna do wody (ekstrahenta).
*Czas ekstrakcji przy przygotowywaniu kawy espresso powinien wynosić około 25 sekund. W tym czasie filiżanka powinna napełnić się ok. 25–30 ml naparu powstałego po przejściu wody przez 7 g (1 porcja) zmielonej kawy.
Gorąca woda zwiększa szybkość rozpuszczania składników, które mają być wyodrębnione. W ekspresie po etapie ekstrakcji zachodzi etap filtracji.

RzbTwxoqfD5Mc1
Źródło: Coffeegeek (http://commons.wikimedia.org), avlxyz (https://www.flickr.com), Krzysztof Jaworski, licencja: CC BY-SA 2.0.
Ciekawostka

Ekstrakcja – produkcja oleju
Ekstrakcja to proces, który wykorzystuje się do wypłukiwania tłuszczów z uprzednio zmiażdżonych roślin rozpuszczalnikami organicznymi. Ekstrakt (otrzymany roztwór) poddaje się destylacji w celu usunięcia rozpuszczalnika, którego można użyć ponownie.
Ekstrakcja jest najczęściej stosowaną metodą pozyskiwania olejów i tłuszczów roślinnych. Niemal wszystkie oleje roślinne, prócz oliwy z oliwek, są otrzymywane w ten sposób, aby później jako oleje rafinowane (w procesie tym usuwane są z oleju substancje, takie jak woda, kwasy oraz substancje białkowe) trafić na sklepowe półki.

R1Bv4O1noG4GT1
Źródło: cottonseedoil (https://www.flickr.com), licencja: CC BY 2.0.

ChromatografiachromatografiaChromatografia służy do oczyszczania i identyfikacji substancji. Ta metoda analizy mieszanin jest wykorzystywana w badaniach biologicznych, podczas produkcji leków i w wielu innych dziedzinach. Nazwa chromatografia pochodzi od greckiego chromos oznaczającego „kolor”. Pierwsze zastosowanie tej metody pozwoliło na wydzielenie naturalnych barwników roślinnych, np. zielonego – chlorofilu, żółtego – ksantofilu, pomarańczowego – karotenu.

RvgNtUxR9oNhX1
Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY 3.0.
Ciekawostka

Zastosowanie chromatografii w otoczeniu człowieka
Chromatograf gazowy jest urządzeniem wykorzystywanym w kryminalistyce. Umożliwia on analizę składu chemicznego próbek. Służy do rozdzielania składników mieszanin poprzez wykorzystanie gazów lub lotnych cieczy. Pozwala on np. na wykrycie obecności leków w badanych próbkach włosów, drobinek gleby na garderobie podejrzanego bądź wykrycie śladów użycia broni palnej.

RoK0d5oXJhZqp1
Źródło: Mcbort (http://commons.wikimedia.org), edycja: Krzysztof Jaworski, licencja: CC BY 3.0.
iwwQOhcqqm_d5e893

Podsumowanie

  • Mieszaniny można rozdzielić przy użyciu różnych technik.

  • Metody rozdzielania zależą od rodzaju mieszaniny i wykorzystują właściwości jej składników.

  • Do metod rozdzielania mieszanin jednorodnych zaliczają się: odparowywanie rozpuszczalnika (np. wody), destylacja, krystalizacja, chromatografia.

  • Do metod rozdzielania mieszanin niejednorodnych należą: sedymentacja, dekantacja, sączenie, rozdzielanie mechaniczne, rozdzielanie za pomocą rozdzielacza.

  • Przy rozdzielaniu niektórych mieszanin należy zastosować kilka technik. Podczas rozdzielania mieszaniny soli kamiennej i kredy powinniśmy kolejno: rozpuścić mieszaninę w wodzie (sól kamienna się rozpuści), przesączyć (kreda pozostanie na sączku), odparować przesącz (pozostanie sól kamienna).

Praca domowa
Polecenie 3.1

Podaj po dwa przykłady mieszanin, które można rozdzielić za pomocą sączenia i destylacji.

Polecenie 3.2

Jakie czynności należy wykonać, aby rozdzielić:
– mieszaninę ryżu i soli kamiennej,
– mieszaninę wody i piasku?

Polecenie 3.3

Jakimi metodami można rozdzielić mieszaninę wody, trocin drzewnych i cukru?

Polecenie 3.4

Opisz, uwzględniając sprzęt i szkło laboratoryjne, sposoby, którymi można rozdzielić mieszaniny:
– cukru i pokruszonego korka po szampanie,
– oleju, wody i denaturatu,
– żelaza i węgla.

Polecenie 3.5

Na podstawie opisu z polecenia 4. wykonaj doświadczenie, zanotuj obserwacje i wnioski, dołącz do nich pasek bibuły.
Do naczynia (np. zlewki) wlej spirytus salicylowy lub ocet. Na przygotowany pasek bibuły nanieś kroplę barwnika albo tusz z pisaka. Pasek umieść w zlewce, tak by jego koniec był zanurzony w cieczy. Po kilku minutach obserwuj zmiany zachodzące na bibule.

Polecenie 3.6

Przeprowadź doświadczenie, którego efektem będzie krystalizacja soli. Zapisz obserwacje i wnioski.

Doświadczenie 6

Obserwacja procesu krystalizacji − wydzielenie kryształów soli kamiennej z roztworu.

Co będzie potrzebne
  • woda,

  • sól kamienna,

  • słoik,

  • nitka,

  • ołówek.

Instrukcja
  1. Do słoika wlej gorącą wodę i rozpuść w niej sól kamienną, wiedząc, że rozpuszczalność soli w temperaturze 100°C w 100 g wody wynosi 42 gramy.

  2. Po ostudzeniu przygotowanego roztworu zanurz w nim nitkę przywiązaną do ołówka opartego o brzegi słoika.

Podsumowanie

Po kilku godzinach na nitce pojawiają się kryształki. W ciągu kilkunastu następnych dni kryształki „rosną”. W naczyniu ubywa roztworu. Po tygodniu kryształy są duże i mają regularne kształty.
Krystalizację z roztworu przeprowadza się poprzez schłodzenie roztworu lub odparowanie rozpuszczalnika. Proces krystalizacji z roztworu przeprowadza się zwykle w celu wyodrębnienia i oczyszczenia wybranego związku chemicznego.

iwwQOhcqqm_d5e1030

Słowniczek

chromatografia
chromatografia

metoda służąca do rozdzielania lub badania składu mieszanin związków chemicznych; wykorzystuje różnice szybkości przemieszczania się składników mieszaniny – np.: różnych barwników po pasku bibuły zanurzonym w cieczy (ocet, spirytus, aceton)

dekantacja
dekantacja

metoda rozdzielania mieszaniny niejednorodnej ciała stałego i cieczy, polega na zlewaniu cieczy znad osadu

destylacja
destylacja

metoda rozdzielania wieloskładnikowych mieszanin ciekłych różniących się temperaturą wrzenia; polega na przeprowadzeniu w stan pary, a następnie jej skropleniu składników

ekstrakcja
ekstrakcja

wyodrębnianie składnika lub składników mieszanin metodą dyfuzji do cieczy lepiej rozpuszczających te związki chemiczne

krystalizacja
krystalizacja

polega na wydzieleniu się substancji stałej w postaci kryształów wskutek np. obniżenia temperatury mieszaniny utworzonej przez rozpuszczenie maksymalnej ilości ciała stałego w cieczy

odparowanie
odparowanie

polega na ogrzewaniu ciekłej mieszaniny w celu odparowania cieczy

rozdzielacz
rozdzielacz

naczynie laboratoryjne służące do rozdzielania mieszaniny niejednorodnej cieczy, o wyraźnej granicy pomiędzy składnikami

rozdzielanie mechaniczne
rozdzielanie mechaniczne

metoda rozdzielania mieszanin niejednorodnych za pomocą np. sita lub magnesu

sączenie (filtracja)
sączenie (filtracja)

metoda rozdzielania mieszaniny niejednorodnej ciała stałego od cieczy przy użyciu sączka, na którym pozostaje ciało stałe

sedymentacja
sedymentacja

opadanie na dno naczynia cząstek ciała stałego w cieczy pod wpływem siły ciężkości

iwwQOhcqqm_d5e1210

Zadania

Ćwiczenie 1
RGSO3fkhjuegm1
zadanie interaktywne
Źródło: Małgorzata Bartoszewicz, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 2
R95AMiCx43ko61
zadanie interaktywne
Źródło: Małgorzata Bartoszewicz, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 3
RcYUPTqV5KDjb1
zadanie interaktywne
Źródło: Małgorzata Bartoszewicz, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 4
Rp7G3mKuWDsfK1
zadanie interaktywne
Źródło: Małgorzata Bartoszewicz, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 5
RL4I4NgYLuZ0o1
zadanie interaktywne
Źródło: Małgorzata Bartoszewicz, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 6
RDFBGlrDTKK4w1
zadanie interaktywne
Źródło: Małgorzata Bartoszewicz, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 7
R5WfX953jUacS1
zadanie interaktywne
Źródło: Małgorzata Bartoszewicz, licencja: CC BY 3.0.