혼합물을 구성 부분으로 분리하는 방법의 예. 혼합물 분리 및 물질 정제 방법

1. "components", "differences", "two", "physical"이라는 단어를 사용하여 텍스트의 공백을 채우십시오.

혼합물은 두 가지 이상의 물질을 혼합하여 제조할 수 있습니다. 혼합물은 구성 요소의 물리적 특성의 차이에 따라 물리적 방법을 사용하여 개별 구성 요소로 분리할 수 있습니다.

2. 문장을 완성하세요.

a) 결제 방법은 다음을 기반으로 합니다.고체 입자가 충분히 크다는 사실은 빠르게 바닥으로 가라앉고 액체는 침전물에서 조심스럽게 배수될 수 있습니다.

b) 원심분리 방법은 다음을 기반으로 합니다.원심력의 작용 - 더 무거운 입자가 가라앉고 가벼운 입자가 맨 위에 있습니다.

c) 필터링 방법은 다음을 기반으로 합니다.고체 입자가 필터에 남아 있는 필터를 통해 고체 용액을 통과시키는 것.

3. 누락된 단어 삽입:

a) 밀가루와 과립 설탕 - 체; 유황 및 철 서류 - 자석.

b) 물과 해바라기 기름 - 분리 깔때기; 물과 강 모래 - 필터.

c) 공기와 먼지 - 호흡기; 공기 및 유독 가스 - 흡수제.

4. 필요한 여과 장비 목록을 만드십시오.

a) 종이 필터
b) 용액이 담긴 유리
c) 유리 깔때기
d) 깨끗한 유리
e) 유리 막대
f) 발이 있는 삼각대

5. 실험실 경험. 여과지 또는 종이 냅킨에서 일반 및 접힌 필터 제조.

어떤 필터를 통해 솔루션이 더 빨리 통과할 것이라고 생각하십니까(일반 또는 주름)? 왜요?

주름을 통해 - 여과의 접촉 면적은 기존 필터의 접촉 면적보다 큽니다.

6. 표 16에 나타난 혼합물을 분리하는 방법을 제안하십시오.

일부 혼합물을 분리하는 방법

7. 가정 경험. 활성탄에 의한 펩시콜라 염료의 흡착.

시약 및 장비:탄산 음료, 활성탄; 냄비, 깔때기, 여과지, 전기(가스) 스토브.

진전.탄산음료 반 컵(100ml)을 냄비에 붓습니다. 같은 위치에 활성탄 5정을 넣는다. 스토브에서 팬을 10분 동안 가열합니다. 숯을 걸러냅니다. 실험 결과를 설명하십시오.

활성탄으로 색소를 흡수하여 용액이 무색이 되었다.

8. 가정 경험. 옥수수 막대기에 의한 악취 증기의 흡착.

시약 및 장비: 옥수수 스틱, 향수 또는 향수; 뚜껑이 있는 동일한 유리병 2개.

진전.두 개의 유리 병에 향수 한 방울을 넣으십시오. 항아리 중 하나에 4-5 옥수수 스틱을 넣으십시오. 뚜껑이 있는 두 병을 모두 닫습니다. 옥수수 스틱이 들어있는 병을 살짝 흔듭니다. 무엇을 위해?

흡착 속도를 높이려면.

두 은행을 모두 엽니다. 실험 결과를 설명하십시오.

옥수수 스틱이 있던 항아리에서는 향유 냄새를 흡수하여 냄새가 나지 않았습니다.

분야별 초록:화학

주제: 혼합물 분리 방법

리가 - 2009

서론 ........................................................................................................................... 3페이지

혼합물의 종류 ........................................................................................... p.4

혼합물 분리 방법 ..................................................................................................6페이지

결론 ........................................................................................................... 11페이지

레퍼런스 목록…………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………p.12

소개

자연에서 순수한 형태의 물질은 매우 드뭅니다. 우리 주변의 대부분의 물체는 물질의 혼합물로 구성되어 있습니다. 화학 실험실에서 화학자는 순수한 물질로 작업합니다. 물질에 불순물이 포함되어 있으면 화학자는 실험에 필요한 물질을 불순물에서 분리할 수 있습니다. 물질의 특성을 연구하려면 이 물질을 정제해야 합니다. 구성 부품으로 나눕니다. 혼합물의 분리는 물리적 과정입니다. 물질 분리를 위한 물리적 방법은 화학 실험실, 식품 생산, 금속 및 기타 물질 생산에서 널리 사용됩니다.

혼합물의 종류

자연에는 순수한 물질이 없습니다. 바위, 화강암을 고려할 때 우리는 그것이 곡물, 다양한 색상의 정맥으로 구성되어 있다고 확신합니다. 우유에는 지방, 단백질, 물이 포함되어 있습니다. 석유 및 천연 가스에는 탄화수소라는 유기 물질이 포함되어 있습니다. 공기에는 다양한 가스가 포함되어 있습니다. 천연수는 화학적으로 순수한 물질이 아닙니다. 혼합물은 두 가지 이상의 다른 물질의 혼합물입니다.

혼합물은 두 개의 큰 그룹으로 나눌 수 있습니다(ri

혼합물의 성분이 육안으로 보이는 경우 이러한 혼합물을 이질적인.예를 들어, 나무와 철의 혼합물, 물과 식물성 기름의 혼합물, 강 모래와 물의 혼합물 등

혼합물의 성분을 육안으로 구별할 수 없으면 그러한 혼합물을 동종의. 우유, 기름, 설탕 용액 등의 혼합물은 균질 혼합물로 분류됩니다.

고체, 액체 및 기체 물질이 있습니다. 물질은 모든 응집 상태에서 혼합될 수 있습니다. 혼합물의 응집 상태는 나머지 물질보다 정량적으로 우수한 물질을 결정합니다.

불균일 혼합물은 물질이 서로 용해되지 않고 잘 섞이지 않을 때 응집 상태가 다른 물질로 형성됩니다(표 1).

균질한 혼합물은 물질이 서로 잘 용해되고 잘 섞일 때 형성됩니다(표 2).

혼합물이 형성되면 일반적으로 화학적 변형이 일어나지 않으며 혼합물의 물질은 특성을 유지합니다. 물질의 특성 차이는 혼합물을 분리하는 데 사용됩니다.

혼합물 분리 방법

불균일하고 균질한 혼합물은 구성 부분으로 나눌 수 있습니다. 순수한 물질을 위해. 순수한 물질은 물리적 방법에 의해 둘 이상의 다른 물질로 분리되지 않고 물리적 특성이 변하지 않는 것입니다. 혼합물을 분리하는 방법에는 여러 가지가 있으며 혼합물의 조성에 따라 혼합물을 분리하는 특정 방법이 사용됩니다.

1. 상영;
2. 여과법;
3. 고정;
4. 디캔테이션
5. 원심분리;
6. 증발;
7. 증발;
8. 재결정화;
9. 증류(증류);
10. 동결;
11. 자석의 작용;
12. 색층 분석기;
13. 추출;
14. 흡착.

그 중 몇 가지에 대해 알아보겠습니다. 여기에서 균질 혼합물보다 이질 혼합물을 분리하는 것이 더 쉽다는 점에 유의해야 합니다. 아래에서 우리는 균질 혼합물과 이종 혼합물에서 물질을 분리하는 예를 제공합니다.

상영.

과립 설탕이 밀가루에 들어갔다고 상상해 봅시다. 아마도 가장 쉬운 분리 방법은 상영. 체를 사용하면 비교적 큰 설탕 결정에서 작은 밀가루 입자를 쉽게 분리할 수 있습니다. 농업에서 스크리닝은 식물 종자를 이물질로부터 분리하는 데 사용됩니다. 건설에서 자갈은 이러한 방식으로 모래에서 분리됩니다.

여과법

현탁액의 고체 성분은 액체에서 분리됩니다. 필터링,종이 또는 천 필터, 면모, 고운 모래의 얇은 층을 사용합니다. 식탁용 소금, 모래 및 점토의 혼합물이 주어졌다고 상상해 봅시다. 혼합물에서 식염을 분리해야 합니다. 이렇게하려면 혼합물을 물과 함께 비커에 넣고 흔듭니다. 식염이 녹고 모래가 침전됩니다. 점토는 용해되지 않고 유리 바닥에 가라앉지 않으므로 물이 탁한 상태를 유지합니다. 용액에서 불용성 점토 입자를 제거하기 위해 혼합물을 여과합니다. 이렇게하려면 유리 깔때기, 여과지 및 삼각대에서 작은 필터 장치를 조립해야합니다. 소금 용액을 걸러냅니다. 이를 위해 여과된 용액을 필터가 단단히 삽입된 깔때기에 조심스럽게 붓습니다. 모래와 점토 입자가 필터에 남아 있고 깨끗한 소금 용액이 필터를 통과합니다. 재결정화는 물에 용해된 염을 분리하는 데 사용됩니다.

재결정화, 증발

재결정화물질을 먼저 물에 용해시킨 다음 물에 용해된 물질을 증발시키는 정제 방법이라고 합니다. 결과적으로 물이 증발하고 물질이 결정 형태로 방출됩니다.
예를 들어 보겠습니다. 용액에서 식탁용 소금을 분리해야 합니다.
위에서 우리는 불균일한 혼합물에서 식탁용 소금을 분리해야 하는 경우의 예를 고려했습니다. 이제 균질한 혼합물에서 식탁용 소금을 분리해 보겠습니다. 여과하여 얻은 용액을 여액이라고 합니다. 여과액은 도자기 컵에 부어야 합니다. 삼각대 링에 용액이 담긴 컵을 놓고 스피릿 램프의 불꽃으로 용액을 가열합니다. 물이 증발하기 시작하고 용액의 부피가 감소합니다. 이와 같은 과정을 증발.물이 증발함에 따라 용액은 더 농축됩니다. 용액이 식염으로 포화 상태에 도달하면 컵의 벽에 결정이 나타납니다. 이 때 가열을 멈추고 용액을 식힌다. 식힌 식염은 결정 형태로 눈에 띕니다. 필요한 경우 여과를 통해 염 결정을 용액에서 분리할 수 있습니다. 다른 용해성 불순물도 결정 형태로 침전되어 식염을 오염시킬 수 있으므로 물이 완전히 증발할 때까지 용액을 증발시키지 않아야 합니다.

침전, 디캔팅

액체에서 불용성 물질을 분리하는 데 사용됩니다. 지지. 고체 입자가 충분히 크면 빠르게 바닥에 가라앉고 액체가 투명해집니다. 침전물에서 조심스럽게 배수 될 수 있으며이 간단한 작업에도 고유 한 이름이 있습니다. 디캔테이션. 액체의 고체가 작을수록 혼합물이 더 오래 침전됩니다. 서로 섞이지 않는 두 액체를 분리하는 것이 가능합니다.

원심분리

불균일 혼합물의 입자가 매우 작으면 침전이나 여과로 분리할 수 없습니다. 이러한 혼합물의 예로는 우유와 물에 녹인 치약이 있습니다. 이러한 혼합물은 원심분리. 이러한 액체를 포함하는 혼합물을 시험관에 넣고 특수 장치인 원심 분리기에서 고속으로 회전합니다. 원심 분리의 결과, 더 무거운 입자는 용기의 바닥으로 "눌러지고" 폐는 상단에 있습니다. 우유는 설탕, 단백질과 같은 다른 물질의 수용액에 분포하는 가장 작은 지방 입자입니다. 이러한 혼합물을 분리하기 위해 분리기라고 하는 특수 원심분리기가 사용됩니다. 우유를 분리할 때 표면에 지방이 있어 분리가 쉽습니다. 남은 것은 용해된 물질이 포함된 물입니다. 이것은 탈지유입니다.

흡착

기술에서 문제는 원치 않거나 유해한 구성 요소에서 공기와 같은 청소 가스로 인해 자주 발생합니다. 많은 물질에는 한 가지 흥미로운 특성이 있습니다. 철과 같은 다공성 물질의 표면에 자석이 달라붙을 수 있습니다. 흡착일부 고체가 표면에 있는 기체 또는 용해된 물질을 흡수하는 능력이라고 합니다. 흡착할 수 있는 물질을 흡착제라고 합니다. 흡착제는 많은 내부 채널, 공극, 기공이 있는 고체 물질입니다. 그들은 매우 큰 전체 흡수 표면을 가지고 있습니다. 흡착제는 활성탄, 실리카겔 (새 신발이 들어있는 상자에서 작은 백 완두콩 가방을 찾을 수 있습니다 - 이것은 실리카겔입니다), 여과지입니다. 다른 물질은 흡착제 표면에 다르게 "부착"합니다. 일부는 표면에 단단히 고정되고 다른 물질은 더 약합니다. 활성탄은 기체뿐만 아니라 액체에 용해된 물질도 흡수할 수 있습니다. 중독의 경우 독성 물질이 흡착되도록 취합니다.

증류(증류)

에틸 알코올과 물과 같이 균질한 혼합물을 형성하는 두 액체는 증류 또는 증류에 의해 분리됩니다. 이 방법은 액체가 끓는점까지 가열되고 그 증기가 가스 배출관을 통해 다른 용기로 제거된다는 사실에 기반합니다. 냉각, 증기가 응축되고 불순물이 증류 플라스크에 남습니다. 증류 장치는 그림 2에 나와 있습니다.

액체를 Wurtz 플라스크(1)에 넣고 온도계(2)가 삽입된 마개로 Wurtz 플라스크의 목을 단단히 닫고 수은 저장소는 출구 튜브 개구부 높이에 있어야 합니다. 출구 튜브의 끝은 단단히 끼워진 마개를 통해 Liebig 냉장고(3)에 삽입되고 다른 쪽 끝은 연장(4)이 고정됩니다. 알롱의 좁은 끝이 수신기 (5)로 내려갑니다. 냉장고 재킷의 하단은 고무 호스로 수도꼭지로 연결되고 상단에서 배수구가 싱크대로 만들어집니다. 냉장고 재킷은 항상 물로 채워져 있어야 합니다. Wurtz 플라스크와 콘덴서는 별도의 랙에 고정되어 있습니다. 액체를 긴 튜브가 있는 깔때기를 통해 플라스크에 붓고 증류 플라스크를 부피의 2/3로 채웁니다. 균일한 비등을 위해 플라스크 바닥에 여러 비등점을 둡니다. 한쪽 끝이 밀봉된 유리 모세관입니다. 플라스크를 닫은 후 냉장고에 물을 공급하고 플라스크의 액체를 가열합니다. 가열은 액체의 끓는점에 따라 가스 버너, 전기 스토브, 물, 모래 또는 오일 욕조에서 수행할 수 있습니다. 어떠한 경우에도 사고를 방지하기 위해 가연성 및 가연성 액체(알코올, 에테르, 아세톤 등)를 불 위에서 가열해서는 안 됩니다. 물 또는 기타 욕조만 사용해야 합니다. 액체가 완전히 증발되어서는 안 됩니다. 처음에 취한 부피의 10-15%가 플라스크에 남아 있어야 합니다. 플라스크가 약간 식었을 때만 액체의 새로운 부분을 부을 수 있습니다.

동결

녹는점이 다른 물질을 분리하는 방법 동결,솔루션 냉각. 얼면 집에서 아주 깨끗한 물을 얻을 수 있습니다. 이렇게하려면 항아리 나 머그에 수돗물을 부어 냉장고의 냉동실에 넣으십시오 (또는 겨울에는 추운 곳에서 꺼내십시오). 물의 반 정도가 얼음이 되자마자 얼지 않은 불순물이 쌓여 있는 부분을 버리고 얼음을 녹여야 한다.

산업 및 실험실 조건에서 혼합물을 구성하는 부분의 다른 특성에 따라 혼합물을 분리하는 방법이 사용됩니다. 예를 들어, 철 조각은 혼합물에서 분리될 수 있습니다. 자석. 다양한 용매에 용해되는 물질의 능력은 다음에서 사용됩니다. 추출- 고체 또는 액체 혼합물을 다양한 용매로 처리하여 분리하는 방법. 예를 들어, 수용액의 요오드는 요오드가 더 잘 용해되는 유기 용매에 의해 분리될 수 있습니다.

결론

실험실 실습과 일상 생활에서 물질의 혼합물에서 개별 구성 요소를 분리하는 것이 매우 자주 필요합니다. 혼합물에는 2개 이상의 물질이 포함되며 균질 및 불균일이라는 두 개의 큰 그룹으로 나뉩니다. 혼합물을 분리하는 방법에는 여과, 증발, 증류(증류) 등 다양한 방법이 있습니다. 혼합물을 분리하는 방법은 주로 혼합물의 유형과 조성에 따라 다릅니다.

중고 문헌 목록

1. S.Ozols, E.Lepiņš 초등학교 화학, 1996. P. 289

2. 인터넷 정보

혼합물 분리 방법

우리 행성에 있는 대부분의 물질은 순수한 형태가 아니라 다른 물질과 함께 화합물 및 혼합물입니다.

따라서 화강암의 구성에는 육안으로 볼 수 있는 세 가지 물질이 포함됩니다.

그러나 우유는 신맛이 날 때까지 우리에게 균질하게 보입니다. 시큼한

우유가 투명한 유청과 흰색 고체 침전물로 분리됨 - 단백질

카세인. 사람은 오래 전에 이러한 물질을 사용 , 우유에 포함되어 강조 표시

혼합물에서. 두부는 불용성 단백질인 카제인과 수용성

유청 단백질은 임상 영양에 사용됩니다.

혼합물을 어떻게 분리할 수 있습니까?

1. 곡물(쌀, 메밀, 양질의 거친 밀가루 등), 강모래, 백악, 점토와 같이 물에 불용성인 물질의 경우 여과법을 사용할 수 있습니다.

여과법-고체 불순물로부터 액체(기체)를 정화하기 위해 필터를 통해 액체(기체)를 여과합니다.

1. 필터를 설치합니다. 깔때기에 넣고 물로 약간 적십니다.

2. 필터가 있는 깔때기를 플라스크에 삽입합니다.

3. 용해되지 않은 물질과 물의 혼합물을 필터에 통과시킵니다.

결론. 여과에 의해 정화된 물은 필터를 자유롭게 통과합니다. 물에 녹지 않는 물질이 필터에 남아 있습니다.

2. 고체가 물(식염, 설탕, 구연산)에 용해되면 분리를 위해혼합물, 증발 방법을 사용할 수 있습니다.

증발- 액체에 녹아 있는 고체를 증기로 바꾸어 분리하는 것.

물 한 잔에서 소금은 사라지지 않았지만 보이지 않게되었습니다. 용액은 투명합니다. 증발은 물질의 혼합물(물과 소금)에서 물에 용해된 물질을 분리하는 것을 가능하게 했습니다. 유리에 소금 결정이 보입니다. 이것은 다음과 같은 결론을 확인합니다. 혼합물의 각 물질(물과 소금 모두)은 그 특성을 유지합니다..

결론. 용해성 물질은 용액에서 분리할 수 있습니다.

3 .서로 용해되는 액체를 분리하여 순수한(불순물이 없는) 물을 얻기 위해 증류법을 사용합니다.

(또는 증류)

증류-증류, 끓는점에 따라 액체 혼합물에 포함된 물질을 분리한 다음 증기를 냉각합니다.

자연에서 순수한 형태(염분이 없는)의 물은 발생하지 않습니다. 대양, 바다, 강, 우물 및 샘물은 물에 있는 다양한 소금 용액입니다. 그러나 종종 사람들은 염분이 포함되지 않은 깨끗한 물(자동차 엔진, 다양한 용액 및 물질을 얻기 위한 화학 생산, 사진 제조에 사용)이 필요합니다. 이러한 물을 증류수라고 하며, 이를 얻는 방법을 증류수라고 합니다.

우리는 테스트 튜브의 알코올 램프 불꽃 위에 수돗물을 가열하고 가스 배출 튜브가있는 코르크 마개로 막습니다. 우리는 튜브의 끝을 얼음이 든 유리에 넣은 깨끗하고 건조한 테스트 튜브로 내립니다. 소금과 불순물로 정제된 증류수 한 방울이 얼음이 든 유리에 있는 시험관의 바닥과 벽에 나타납니다.

운동

1. 물이 끓는 빈 주전자를 들여다보십시오. 물에 용해된 물질의 벽과 바닥에 흰색 침전물(스케일)이 있습니까?

2. 물이 끓는 주전자의 뚜껑에서 물방울이 흐릅니다. 어떤 물(뚜껑 위 또는 주전자 자체)에 더 많은 염분이 포함되어 있습니까? 당신의 대답을 설명하십시오.

3. 그림에 표시된 프로세스의 이름은 무엇입니까?

4. 혼합물에 철이 포함되어 있으면 자석을 사용하여 철을 분리할 수 있습니다. 철과 그 합금은 자석에 끌립니다.

5. 섞이지 않는 두 액체(기름과 물, 해바라기 기름과 물)를 분리하려면 분리 깔때기를 사용해야 합니다.

밀도가 더 높은 액체는 유리로 합쳐지고 더 가벼운 액체는 분리 깔때기에 남습니다.

분산된 입자가 매체에서 천천히 방출되거나 불균일한 시스템을 사전 정화해야 하는 경우 응집, 부유선광, 분류, 응고 등의 방법이 사용됩니다.

응고는 응집체의 형성과 함께 콜로이드 시스템(에멀젼 또는 현탁액)의 입자를 함께 접착하는 과정입니다. 점착은 브라운 운동 중 입자의 충돌로 인해 발생합니다. 응고는 더 낮은 자유 에너지를 갖는 상태로 이동하는 경향이 있는 자발적인 과정을 말합니다. 응고 역치는 응고를 유발하는 주입 물질의 최소 농도입니다. 인공 응고는 콜로이드 시스템에 응고제와 같은 특수 물질을 추가하고 시스템에 전기장을 적용(전기 응고), 기계적 작용(진동, 혼합) 등을 추가하여 가속화할 수 있습니다.

응고 과정에서 분리할 이종 혼합물에 응고제 화학물질이 첨가되는 경우가 많으며, 이는 용매화된 껍질을 파괴하고 입자 표면 근처에 위치한 전기 이중층의 확산 부분을 감소시킵니다. 이것은 입자의 응집과 응집체의 형성을 촉진합니다. 따라서 분산상의 더 큰 부분이 형성되기 때문에 입자 침강이 가속화됩니다. 철, 알루미늄의 염 또는 기타 다가 금속의 염이 응고제로 사용됩니다.

해교는 응집체를 1차 입자로 분해하는 응고의 역 과정입니다. 해교는 분산 매질에 해교 물질을 첨가하여 수행됩니다. 이 과정은 물질을 1차 입자로 분해하는 데 기여합니다. 해교제는 표면 활성 물질(계면활성제) 또는 부식산 또는 염화 제2철과 같은 전해질일 수 있습니다. 해교 공정은 페이스트 또는 분말에서 액체 분산 시스템을 얻는 데 사용됩니다.

차례로, 응집은 일종의 응고입니다. 이 과정에서 기체 또는 액체 매체에 부유하는 작은 입자는 덩어리라고 하는 응집 응집체를 형성합니다. 고분자 전해질과 같은 가용성 고분자는 응집제로 사용됩니다. 응집 물질은 여과 또는 침전에 의해 쉽게 제거될 수 있습니다. 응집은 수처리 및 폐수에서 가치있는 물질의 분리 및 광물 처리에 사용됩니다. 수처리의 경우 응집제는 낮은 농도(0.1~5mg/l)로 사용됩니다.

액체 시스템에서 응집체를 파괴하기 위해 입자의 수렴을 방해하는 전하를 유도하는 첨가제가 사용됩니다. 이 효과는 배지의 pH를 변경하여 얻을 수도 있습니다. 이 방법을 deflocculation이라고 합니다.

부유선광은 액체와 기체의 접촉면(액체와 기체의 접촉면 또는 액체 상태의 기포면)에 선택적으로 고정하여 연속적인 액체상에서 소수성 고체 입자를 분리하는 과정입니다. 고체 입자 및 기체 개재물이 액상 표면에서 제거됩니다. 이 공정은 분산상의 입자를 제거할 뿐만 아니라 습윤성의 차이로 인해 다른 입자를 분리하는 데에도 사용됩니다. 이 과정에서 소수성 입자는 계면에 고정되고 바닥에 가라앉는 친수성 입자와 분리됩니다. 입자 크기가 0.1~0.04mm일 때 가장 좋은 부유선광 결과가 나타납니다.

부양에는 폼, 오일, 필름 등 여러 유형이 있습니다. 가장 일반적인 것은 거품 부유입니다. 이 과정을 통해 시약으로 처리된 입자가 기포의 도움으로 물 표면으로 이동할 수 있습니다. 이는 발포제에 의해 안정성이 제어되는 발포층의 형성을 허용합니다.

분류는 가변 단면의 장치에 사용됩니다. 그것의 도움으로 큰 입자로 구성된 주요 제품에서 일정량의 작은 입자를 분리하는 것이 가능합니다. 분류는 원심력의 영향으로 인해 원심 분리기와 하이드로 사이클론을 사용하여 수행됩니다.

자기 처리 시스템을 사용하여 현탁액을 분리하는 것은 매우 유망한 방법입니다. 자기장에서 처리된 물은 오랜 시간 동안 변한 특성을 유지합니다(예: 젖음성 감소). 이 과정을 통해 현탁액의 분리를 강화할 수 있습니다.

주제: "혼합물 분리 방법"(8학년)

이론적 블록.

"혼합물"의 개념은 17세기에 정의되었습니다. 영국 과학자 로버트 보일: "혼합물은 이질적인 구성 요소로 구성된 통합 시스템입니다."

혼합물과 순물질의 비교 특성

혼합물은 모양이 서로 다릅니다.

혼합물의 분류는 표에 나와 있습니다.

다음은 현탁액(강모래 + 물), 유제(식물성 기름 + 물) 및 용액(플라스크 안의 공기, 소금 + 물, 작은 변화: 알루미늄 + 구리 또는 니켈 + 구리)의 예입니다.

혼합물 분리 방법

자연에서 물질은 혼합물의 형태로 존재합니다. 실험실 연구, 산업 생산, 약리학 및 의학 분야의 경우 순수한 물질이 필요합니다.

혼합물의 다양한 분리 방법은 물질을 정제하는 데 사용됩니다.

증발은 액체에 용해된 고체를 증기로 전환시켜 분리하는 것입니다.

증류-증류, 끓는점에 따라 액체 혼합물에 포함된 물질을 분리한 다음 증기를 냉각합니다.

자연에서 순수한 형태(염분이 없는)의 물은 발생하지 않습니다. 대양, 바다, 강, 우물 및 샘물은 물에 있는 다양한 소금 용액입니다. 그러나 종종 사람들은 염분이 포함되지 않은 깨끗한 물(자동차 엔진, 다양한 용액 및 물질을 얻기 위한 화학 생산, 사진 제조에 사용)이 필요합니다. 이러한 물을 증류수라고 하며, 이를 얻는 방법을 증류수라고 합니다.

여과는 고체 불순물로부터 액체(기체)를 정화하기 위해 필터를 통해 액체(기체)를 여과하는 것입니다.

이러한 방법은 혼합물 성분의 물리적 특성의 차이를 기반으로 합니다.

분리하는 방법을 고려하십시오. 이질적인 및 균질 혼합물.

특정 물질에 대한 서로 다른 흡수를 기반으로 구성 요소를 분리하는 특별한 방법은 다음과 같습니다. 색층 분석기.

크로마토그래피의 도움으로 러시아 식물학자 M. S. Tsvet은 식물의 녹색 부분에서 엽록소를 최초로 분리했습니다. 공업 및 연구실에서는 크로마토그래피용 여과지 대신에 전분, 석탄, 석회석, 산화알루미늄을 사용하고 있습니다. 물질은 항상 동일한 정도의 정제가 필요합니까?

다른 목적을 위해 다른 정도의 정화를 가진 물질이 필요합니다. 조리수는 소독에 사용되는 불순물과 염소를 제거할 수 있을 정도로 충분히 침강됩니다. 식수는 먼저 끓여야합니다. 그리고 용액 및 실험 준비를위한 화학 실험실, 의학에서는 용해 된 물질로부터 가능한 한 정제 된 증류수가 필요합니다. 불순물 함량이 100만분의 1을 넘지 않는 고순도 물질은 전자, 반도체, 원자력 기술 및 기타 정밀 산업에서 사용됩니다.

혼합물의 조성을 표현하는 방법.

혼합물에서 성분의 질량 분율- 전체 혼합물의 질량에 대한 성분의 질량의 비율. 일반적으로 질량 분율은 %로 표시되지만 반드시 그런 것은 아닙니다.

ω ["오메가"] = m 성분 / m 혼합물

혼합물에서 성분의 몰 분율- 혼합물에 있는 모든 물질의 총 몰수에 대한 성분의 몰수(물질의 양)의 비율. 예를 들어 혼합물에 물질 A, B 및 C가 포함된 경우:

χ [ "chi"] 성분 A \u003d n 성분 A / (n (A) + n (B) + n (C))

성분의 몰비.때로는 혼합물에 대한 작업에서 구성 요소의 몰비가 표시됩니다. 예를 들어:

n 성분 A: n 성분 B = 2: 3

혼합물에서 성분의 부피 분율 (가스 전용)- 전체 기체 혼합물의 총 부피에 대한 물질 A의 부피의 비율.

φ ["파이"] = V 성분 / V 혼합물

연습 블록.

금속 혼합물이 다음과 반응하는 문제의 세 가지 예를 고려하십시오. 염산산:

실시예 120g 무게의 구리와 철의 혼합물이 과량의 염산에 노출되었을 때 5.6리터의 가스(n.o.)가 방출되었습니다. 혼합물에서 금속의 질량 분율을 결정하십시오.

첫 번째 예에서 구리는 염산과 반응하지 않습니다. 즉, 산이 철과 반응할 때 수소가 방출됩니다. 따라서 수소의 부피를 알면 철의 양과 질량을 즉시 알 수 있습니다. 따라서 혼합물에서 물질의 질량 분율.

예제 1 솔루션.

수소의 양 찾기:
n \u003d V / V m \u003d 5.6 / 22.4 \u003d 0.25 mol.

반응식에 따르면:

철의 양도 0.25몰이다. 질량을 찾을 수 있습니다.
m Fe \u003d 0.25 56 \u003d 14g.

답: 70% 철, 30% 구리.

실시예 211g 무게의 알루미늄과 철의 혼합물에 과량의 염산의 작용으로 8.96리터의 가스(no.o.)가 방출되었습니다. 혼합물에서 금속의 질량 분율을 결정하십시오.

두 번째 예에서 반응은 둘 다금속. 여기에서 수소는 두 반응 모두에서 이미 산에서 방출됩니다. 따라서 여기서 직접 계산을 사용할 수 없습니다. 이러한 경우 x - 금속 중 하나의 몰 수, y - 두 번째 물질의 양을 취하는 매우 간단한 방정식 시스템을 사용하여 푸는 것이 편리합니다.

실시예 2 솔루션.

수소의 양 찾기:
n \u003d V / V m \u003d 8.96 / 22.4 \u003d 0.4 mol.

알루미늄의 양을 x mol, 철 y mol이라고 하자. 그러면 방출된 수소의 양을 x와 y로 나타낼 수 있습니다.

1. 	2HCl \u003d FeCl 2 +

우리는 수소의 총량을 알고 있습니다: 0.4 mol. 수단,
1.5x + y = 0.4(이는 시스템의 첫 번째 방정식입니다).

금속 혼합물의 경우 다음을 표현해야 합니다. 대중물질의 양을 통해.
m = 미네소타
따라서 알루미늄의 질량
m Al = 27x,
철 덩어리
m Fe = 56y,
그리고 전체 혼합물의 질량
27x + 56y = 11(이는 시스템의 두 번째 방정식입니다).

따라서 두 개의 방정식 시스템이 있습니다.

2. 첫 번째 방정식에 18을 곱하여 빼기 방법으로 이러한 시스템을 푸는 것이 훨씬 더 편리합니다.
   27x + 18y = 7.2
   및 두 번째 방정식에서 첫 번째 방정식을 뺍니다.

   (56-18)y \u003d 11-7.2
   y \u003d 3.8 / 38 \u003d 0.1 mol (Fe)
   x = 0.2몰(Al)

m Fe = n M = 0.1 56 = 5.6g
m Al = 0.2 27 = 5.4g
ω Fe = m Fe / m 혼합물 = 5.6 / 11 = 0.50909(50.91%),

각기,
ω 알 \u003d 100% - 50.91% \u003d 49.09%

답: 50.91% 철, 49.09% 알루미늄.

실시예 3아연, 알루미늄 및 구리의 혼합물 16g을 과량의 염산 용액으로 처리하였다. 이 경우 5.6 l의 가스(n.o.)가 방출되었고 5g의 물질이 용해되지 않았습니다. 혼합물에서 금속의 질량 분율을 결정하십시오.

세 번째 예에서는 두 개의 금속이 반응하지만 세 번째 금속(구리)은 반응하지 않습니다. 따라서 나머지 5g은 구리의 질량입니다. 나머지 두 금속인 아연과 알루미늄의 양(총 질량은 16 - 5 = 11g임)은 예 2와 같이 방정식 시스템을 사용하여 찾을 수 있습니다.

예 3에 대한 답변: 56.25% 아연, 12.5% ​​알루미늄, 31.25% 구리.

실시예 4철, 알루미늄 및 구리의 혼합물을 과량의 차가운 농축 황산으로 처리했습니다. 동시에 혼합물의 일부가 용해되고 5.6리터의 가스(n.o.)가 방출되었습니다. 나머지 혼합물을 과량의 수산화나트륨 용액으로 처리하였다. 3.36리터의 가스가 발생하고 3g의 용해되지 않은 잔류물이 남습니다. 금속의 초기 혼합물의 질량과 조성을 결정하십시오.

이 예에서는 다음을 기억하십시오. 콜드 농축황산은 철 및 알루미늄(패시베이션)과 반응하지 않지만 구리와 반응합니다. 이 경우 황산화물(IV)이 방출됩니다.
알칼리로반응 알루미늄만- 양쪽성 금속(알루미늄 외에 아연 및 주석도 알칼리에 용해되며 베릴륨은 여전히 ​​뜨거운 농축 알칼리에 용해될 수 있음).

실시예 4 솔루션.

구리 만 가스 몰 수인 진한 황산과 반응합니다.
n SO2 \u003d V / Vm \u003d 5.6 / 22.4 \u003d 0.25 mol

	2H 2 SO 4 (농축) = CuSO 4 +

1. (이러한 반응은 전자 저울을 사용하여 균등화해야 함을 잊지 마십시오)

   구리와 이산화황의 몰비는 1:1이므로 구리도 0.25몰입니다. 구리의 질량을 찾을 수 있습니다.
   m Cu \u003d n M \u003d 0.25 64 \u003d 16g.

   알루미늄은 알칼리 용액과 반응하여 알루미늄 수산화 착물과 수소가 형성됩니다.
   2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na + 3H 2

   Al 0 − 3e = Al 3+
   2H + + 2e = H 2

2. 수소의 몰수:
   n H3 \u003d 3.36 / 22.4 \u003d 0.15 mol,
   알루미늄과 수소의 몰비는 2:3이므로,
   nAl \u003d 0.15 / 1.5 \u003d 0.1 mol.
   알루미늄 무게:
   m Al \u003d n M \u003d 0.1 27 \u003d 2.7g

   나머지는 철이며 무게는 3g입니다. 혼합물의 질량을 찾을 수 있습니다.
   m 혼합물 \u003d 16 + 2.7 + 3 \u003d 21.7g.

   금속의 질량 분율:

ω Cu \u003d m Cu / m 혼합물 \u003d 16 / 21.7 \u003d 0.7373 (73.73%)
ω Al = 2.7 / 21.7 = 0.1244(12.44%)
ω Fe = 13.83%

답: 73.73% 구리, 12.44% 알루미늄, 13.83% 철.

실시예 5아연과 알루미늄의 혼합물 21.1g을 20중량%의 질산 용액 565ml에 용해시켰다. % HNO 3 및 1.115g/ml의 밀도를 갖는다. 단순물질이자 질산환원의 유일한 생성물인 배출가스의 부피는 2.912 l(n.o.)이었다. 결과 용액의 조성을 질량 퍼센트로 결정하십시오. (RCTU)

이 문제의 텍스트는 질소 환원의 산물인 "단순 물질"을 명확하게 나타냅니다. 질산은 금속과 함께 수소를 생성하지 않기 때문에 질소입니다. 두 금속 모두 산에 용해됩니다.
문제는 금속의 초기 혼합물의 조성이 아니라 반응 후에 얻은 용액의 조성을 묻는 것입니다. 이것은 작업을 더 어렵게 만듭니다.

실시예 5 솔루션.

가스 물질의 양을 결정하십시오.
n N2 \u003d V / Vm \u003d 2.912 / 22.4 \u003d 0.13 mol.

질산 용액의 질량, 용해된 HNO3 물질의 질량 및 양을 결정합니다.

m 솔루션 \u003d ρ V \u003d 1.115 565 \u003d 630.3 g
m HNO3 \u003d ω m 용액 \u003d 0.2 630.3 \u003d 126.06g
n HNO3 \u003d m / M \u003d 126.06 / 63 \u003d 2 mol

금속이 완전히 용해되었으므로 다음을 의미합니다. 충분한 산(이 금속은 물과 반응하지 않습니다). 따라서 다음을 확인해야 합니다. 산이 너무 많습니까?, 그리고 생성된 용액에서 반응 후 얼마나 남아 있는지.

우리는 반응 방정식을 작성합니다 ( 전자 저울을 잊지 마세요) 및 계산의 편의를 위해 5x-아연의 양, 10y-알루미늄의 양을 취합니다. 그런 다음 방정식의 계수에 따라 첫 번째 반응의 질소는 x mol이고 두 번째 - 3y mol입니다.

첫 번째 방정식에 90을 곱하고 두 번째 방정식에서 첫 번째 방정식을 빼서 이 시스템을 푸는 것이 편리합니다.

x \u003d 0.04, n Zn \u003d 0.04 5 \u003d 0.2 mol을 의미
y \u003d 0.03, 즉 n Al \u003d 0.03 10 \u003d 0.3 mol

혼합물의 질량을 확인합시다.
0.2 65 + 0.3 27 \u003d 21.1g.

이제 솔루션 구성으로 넘어 갑시다. 반응을 다시 작성하고 반응에 대해 모든 반응 및 형성된 물질(물 제외)의 양을 기록하는 것이 편리할 것입니다.

다음 질문은 질산이 용액에 남아 있었고 얼마나 남았습니까?
반응식에 따르면, 반응한 산의 양은 다음과 같습니다.
n HNO3 \u003d 0.48 + 1.08 \u003d 1.56 mol,
저것들. 산이 과량이었고 용액의 나머지를 계산할 수 있습니다.
n HNO3 휴식. \u003d 2-1.56 \u003d 0.44 mol.

그래서 에 마지막 해결책포함:

0.2 mol 양의 질산 아연 :
m Zn(NO3)2 = n M = 0.2 189 = 37.8g
0.3 mol 양의 질산 알루미늄 :
m Al(NO3)3 = n M = 0.3 213 = 63.9g
0.44 mol 양의 과량의 질산 :
m HNO3 휴식. = n M = 0.44 63 = 27.72g

최종 용액의 질량은 얼마입니까?
최종 용액의 질량은 우리가 혼합한 성분(용액 및 물질)에서 용액을 떠난 반응 생성물(침전물 및 가스)을 뺀 값으로 구성되어 있음을 기억하십시오.

그런 다음 우리의 작업을 위해:

m 새로운 용액 \u003d 산성 용액의 질량 + 금속 합금의 질량 - 질소의 질량
m N2 = n M = 28(0.03 + 0.09) = 3.36g
m 새로운 솔루션 \u003d 630.3 + 21.1 - 3.36 \u003d 648.04g

ωZn (NO 3) 2 \u003d m in-va / m 용액 \u003d 37.8 / 648.04 \u003d 0.0583
ωAl (NO 3) 3 \u003d m in-va / m 솔루션 \u003d 63.9 / 648.04 \u003d 0.0986
ω HNO3 휴식. \u003d m in-va / m 솔루션 \u003d 27.72 / 648.04 \u003d 0.0428

답: 질산아연 5.83%, 질산알루미늄 9.86%, 질산 4.28%.

실시예 617.4g의 구리, 철 및 알루미늄 혼합물을 과량의 진한 질산으로 처리하면 4.48리터의 가스(n.o.)가 방출되었으며 이 혼합물을 동일한 질량의 과량 염산에 노출시켰을 때 8.96리터의 가스 (n.o.).u.). 초기 혼합물의 조성을 결정하십시오. (RCTU)

이 문제를 해결할 때 먼저 비활성 금속(구리)이 있는 농축 질산은 NO 2를 제공하고 철과 알루미늄은 반응하지 않는다는 것을 기억해야 합니다. 반면 염산은 구리와 반응하지 않습니다.

예 6에 대한 답: 36.8% 구리, 32.2% 철, 31% 알루미늄.

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