I årskurs 8 studerar eleverna rena ämnen och blandningar i en kemikurs. Vår artikel kommer att hjälpa dem att förstå detta ämne. Vi kommer att berätta vilka ämnen som kallas rena och vilka som kallas blandningar. Har du någonsin tänkt på frågan: "Finns det en absolut ren substans?" Svaret kan överraska dig.
Varför lärs detta ämne ut i skolan?
Innan man överväger definitionen av ett "rent ämne", är det nödvändigt att ta itu med frågan: "Vilket ämne har vi egentligen att göra med - ett rent ämne eller en blandning?"
I alla tider bekymrade materiens renhet inte bara forskare, vetenskapsmän utan också vanliga människor. Vad menar vi vanligtvis med detta begrepp? Var och en av oss vill dricka vatten utan föroreningar av tungmetaller. Vi vill andas frisk luft som inte är förorenad av bilavgaser. Men kan oförorenat vatten och luft kallas rena ämnen? Vetenskapligt, nej.
Vad är en blandning?
Så, en blandning är ett ämne som innehåller flera typer av molekyler. Tänk nu på sammansättningen av vattnet som rinnerfrån kranen - ja, ja, den har mycket föroreningar. I sin tur kallas de ämnen som utgör blandningen för komponenter. Tänk på ett exempel. Luften vi andas är en blandning av olika gaser. Komponenterna som utgör dess sammansättning är syre, kväve, koldioxid och så vidare. Om massan av en komponent är tio gånger mindre än massan av en annan, kallas ett sådant ämne en förorening. Ofta i naturen finns luft som är förorenad med föroreningar av svavelväte. Denna gas luktar ruttna ägg och är giftig för människor. När semesterfirare gör upp eld på flodstranden förorenar det luften med koldioxid, vilket också är farligt i stora mängder.
Särskilt kvicka killar kanske redan har en fråga: "Vilket är vanligast - rena ämnen eller blandningar?" För att svara på din fråga: "I princip allt runt omkring oss är blandningar."
Naturen är så fantastisk.
Några ord om typerna av rena ämnen
I början av artikeln lovade vi att prata om huruvida ämnen existerar absolut utan föroreningar. Tror du att det finns sådana? Vi har redan pratat om kranvatten. Men kan källvatten innehålla föroreningar? Svaret på denna fråga är enkelt: absolut rena ämnen förekommer inte i naturen. Men i vetenskapliga kretsar är det vanligt att tala om den relativa renheten hos ett ämne. Det låter så här: "Ämnet är rent, men med en varning." Så det kan till exempel vara rent tekniskt. Svart och lila bläck innehåller föroreningar. Om de inte kan upptäckas genom en kemisk reaktion, då dettaämnet sägs vara kemiskt rent. Det här är destillerat vatten.
Om renlighet
Så, det är dags att prata om ren materia. Detta är ett ämne som i sin sammansättning har partiklar av endast en typ. Det visar sig att den har speciella egenskaper. Den har ett annat namn: individuell substans. Låt oss försöka karakterisera egenskaperna hos rent vatten:
- enskilt ämne: destillerat vatten;
- kokpunkt - 100°C;
- smältpunkt - 0°C;
- det här vattnet har ingen smak, lukt eller färg.
Hur separerar man ämnen?
Denna fråga är också relevant. Mycket ofta i vardagen och på jobbet (i större utsträckning) separerar en person ämnen. Så till exempel bildas grädde i mjölk, som kan samlas upp från ytan om sedimenteringsmetoden används. Under raffineringen av olja producerar en person bensin, raketbränsle, fotogen, maskinolja och så vidare. I alla stadier av bearbetningen använder en person en mängd olika metoder för att separera blandningar, som beror på ämnets aggregationstillstånd. Låt oss ta en titt på var och en.
Filterering
Denna metod används när det finns en flytande substans som innehåller olösliga fasta partiklar. Till exempel vatten och flodsand. Denna blandning leds genom ett filter. Således hålls sanden kvar i filtret och rent vatten passerar genom det lugnt. Vi lägger sällan vikt vid detta, men varje dag i köket rinner många stadsbor genom kranvattenrengöring av filter. Så till viss del kan du betrakta dig själv som en vetenskapsman!
Settling
Vi sa några ord om den här metoden precis ovan. Men låt oss överväga det mer detaljerat. Kemister tillgriper denna metod när det är nödvändigt att separera suspensioner eller emulsioner. Till exempel, om vegetabilisk olja har trängt in i rent vatten, måste den resulterande blandningen skakas och låt den sedan brygga ett tag. Efter det kommer en person att observera ett fenomen när oljan i form av en film täcker vattnet.
I laboratorier använder kemister en annan metod som kallas en separertratt. När man använder denna reningsmetod tränger en tät vätska in i behållaren och det som är lättare finns kvar.
Avräkningsmetoden har en allvarlig nackdel - det är en låg hastighet i processen. I detta fall krävs lång tid för bildandet av en fällning. I industriföretag används denna metod fortfarande. Ingenjörer designar speciella strukturer som kallas "sumps".
Magnet
Var och en av oss lekte med en magnet minst en gång i livet. Dess fantastiska förmåga att attrahera metaller verkade magisk. Resursstarka människor gissade att de skulle använda en magnet för att separera blandningar. Till exempel är separationen av trä- och järnspån möjlig med en magnet. Men det är värt att överväga att det inte kan attrahera alla metaller, bara de blandningar som innehåller ferromagneter är föremål för det. Dessa inkluderar nickel, terbium, kobolt, erbium ochetc.
Destillation
Denna term har latinska rötter, i översättning betyder "dränerande droppar." Denna metod är separation av blandningar baserat på skillnader i kokpunkten för ämnen. Det är denna metod som hjälper till att skilja vatten och alkohol åt. Det sista ämnet avdunstar vid +78°C. När dess ångor vidrör kalla väggar och ytor, kondenserar ångorna och förvandlas till en flytande substans.
Inom tung industri utvinns oljeprodukter, rena metaller och olika doftämnen med denna metod.
Kan gaser separeras?
Vi pratade om rena ämnen och blandningar i flytande och fast tillstånd. Men vad händer om det är nödvändigt att separera gasblandningar? Den kemiska industrins ljusa chefer tillämpar idag flera fysikaliska metoder för att separera gasformiga blandningar:
- kondensation;
- sorption;
- membranseparation;
- reflux.
Så, i vår artikel har vi övervägt konceptet med rena ämnen och blandningar. Vi fick reda på vad som är vanligare i naturen. Nu vet du de olika sätten att separera blandningar – och du kan själv demonstrera några av dem, till exempel en magnet. Vi hoppas att vår artikel var användbar för dig. Lär dig vetenskap idag så att det imorgon hjälper dig att lösa alla problem - både hemma och i produktionen!
