Вопросы о способах разделения разных смесей встречаются в 16-м задании ОГЭ и 25-м ЕГЭ. Обычно, в самом начале школьного курса химии, проводят лабораторную работу на эту тему. Но иногда такой лабораторной нет или она крепко забылась ко времени экзамена. Может быть, разделять смеси кажется скучным, ибо никакого волшебства превращения не происходит. Однако, раз есть такой вопрос в материалах экзамена, то стоит изучить несколько полезных видео.
1. Отстаивание и фильтрование - это когда нужно разделить неоднородные смеси. Например: песок и вода; древесные опилки и любая жидкость; воздух и пыль.
2. Отстаивание и декантация - это способ слить жидкость, оставив на дне осадок или другой слой (от французского décanter — «сцеживать, сливать»). Этим способом извлекают растворимое вещество из твёрдого измельчённого сырья (например, сахара из свекловичной стружки). Или разделяют суспензии.
При необходимости используют два метода последовательно. Например, в ходе реакции ионного обмена был получен осадок. Для того, чтобы разделить осадок и раствор, раствор сначала декантируют, затем содержимое реакционного сосуда помещают на фильтр и проводят фильтрование. В заключение промывают осадок, оставшийся на фильтре.
Вот так отфильтровывают осадок.
3. Центрифугирование. Если вы хоть раз в жизни сдавали кровь на анализ в лаборатории и оглядывались по сторонам, то могли видеть лабораторную центрифугу - устройство для разделения лёгкой плазмы крови от тяжёлых клеток (эритроцитов, тромбоцитов, лейкоцитов и т.д.). Но, с помощью центрифуги разделяют не только кровь. Это способ разделить смесь, содержащую нерастворимые частицы малого размера. Смесь помещают в центрифужные пробирки, которые вращают с большой скоростью. Более тяжёлые частицы оседают на дне. Например, так разделяют молоко: в специальной центрифуге (сепараторе) жиры оказываются на поверхности, а внизу — вода с растворёнными веществами. Или, в лабораторной практике так разделяют мелкодисперсные осадки и фильтрат. Как на этом видео.
4. Смеси некоторых твёрдых веществ можно разделять с помощью магнита. Например: смесь железных опилок и порошка серы или смесь железных и древесных опилок. То есть, один из компонентов смеси должен обладать магнитными свойствами. Вообще, материалов с магнитными свойствами существует очень много, нас просят запомнить только железо. Видео 1. Видео 2.
5. Флотация. Это когда один компонент смеси тонет или растворяется в воде, а другой - нет (то есть второй компонент является гидрофобным). Например, смесь железных опилок и серы можно разделить так: железо тяжелее воды и оседает на дне, а сера водой не смачивается и остаётся на поверхности. Флотация - один из технологических этапов при очистке бытовых или промышленных сточных вод. Вот короткий ясный пример.
6. Выпаривание. Это когда нужно отделить растворённое вещество от растворителя. Чаще всего выпаривают водные растворы солей. Вот ещё пример.
7. Дистилляция. Когда нужно разделить смесь жидкостей с разными температурами кипения. При нагревании смеси жидкие компоненты последовательно испаряются в порядке увеличения их температур кипения. Пары охлаждают и конденсируют, получая чистые вещества. С помощью перегонки можно разделить воду и ацетон, воду и спирт. Синоним - "перегонка". Вот хорошее видео.
8. Ректификация. Процесс, очень похожий на перегонку, но проводят его в вертикальных аппаратах - ректификационных колоннах. Это процесс разделения жидких смесей на отдельные компоненты (фракции) за счёт многократного испарения жидкости и конденсации её паров. Ректификация - это то, что происходит с нефтью на нефтеперегонных заводах, когда её разделяют на отдельные фракции. Например, вот видео. Вот более подробный рассказ.
9. Кристаллизация. Это когда из смеси жидкостей или даже газов при охлаждении образуются кристаллы одного из компонентов. Вот хороший рассказ. А вот так образуются кристаллы в природе. А это если вы хотите вырастить большой красивый кристалл.
Конечно, это не все способы разделения смесей, которые есть в химии и в промышленности. Но, для экзаменов вполне достаточно.
А я веду набор учеников на грядущий учебный год. Можно написать в любой удобный мессенджер 904 036 32-73. Отвечу на все ваши вопросы.
