Пізнаємо природу. 6 клас. Біда

§ 15. Що таке чисті речовини та суміші

У природі немає чистих речовин, вони існують переважно у складі сумішей. Ти щодня готуєш суміші: цукруєш чай або каву, нарізаєш салат, годуєш рибок в акваріумі, розводиш акварельні фарби водою, готуєш фруктове смузі.

1. ЩО ТАКЕ ОДНОРІДНІ ТА НЕОДНОРІДНІ СУМІШІ

Суміші складаються з двох або більше речовин. Суміш речовин не є новою речовиною. Речовини, що входять до суміші, можна розділити. Суміші поділяють на природні та штучні, а також однорідні та неоднорідні.

Природні суміші — це повітря, морська вода, нафта, кров, молоко. Штучні суміші — озонований кисень або повітря для медичних цілей, суміш повітря з гелієм для наповнення повітряних кульок, залізобетон, сплави.

Неоднорідними називають такі суміші, в яких неозброєним оком або за допомогою лупи чи мікроскопа можна помітити частинки речовин, з яких складається суміш. Це, наприклад, суміш заліза й сірки, піску й кухонної солі, води й олії, мідних і залізних ошурок.

Мал. 69. Неоднорідні суміші: вода й олія; мушлі, пісок і каміння; деталі ©ЛЕГО; однорідні суміші: рідина для миття вікон; бронза; апельсиновий сік; дитяча суміш

• Які із сумішей на мал. 69 природні, а які — штучні?

Наукові суперечки

Однорідними називають такі суміші, у яких навіть за допомогою простих оптичних приладів не можна виявити окремі частинки речовин. Наприклад, повітря, морська вода, цукровий сироп, харчовий оцет, чавун, сталь, бронза та інші сплави.

Це цікаво

Видатний український кардіохірург Микола Амосов відомий не тільки майстерно виконаними операціями на серці й новими методами хірургічного лікування. Своїм пацієнтам лікар надавав багато життєво важливих рекомендацій щодо фізичних вправ та харчування. Саме він створив пасту Амосова — вітамінну суміш із горіхів, сухофруктів, меду та лимонів, що зміцнює судини й підвищує імунітет.

Чи можна створити однорідну суміш двох (або більше) твердих речовин? Виявляється, так. Якщо два метали розігріти до температури, вищої за температуру плавлення, утворяться рідини, які можна змішати. Коли суміш охолоне, матимемо сплав. Прикладом сплаву є бронза — суміш міді й олова. Здавна із цього сплаву виготовляли дзвони, монети й медалі. До складу сплавів може входити і неметал. Сталь — сплав, головними складниками якого є залізо й незначна кількість вуглецю. Сплав може містити більше двох складників. Наприклад, нержавіючий посуд, столове приладдя виготовляють зі сплаву нікелю, хрому й заліза (мал. 70).

Мал. 70. Вироби з нержавіючої сталі

2. ЯК РОЗДІЛИТИ НЕОДНОРІДНІ СУМІШІ

Розділити речовини в суміші можна, використавши різні їхні властивості, наприклад магнітні, здатність плавати, розчинятися (мал. 71, 72). Якщо складники різні за розміром, суміш можна просіяти. Тверді тіла й рідини можна розділити фільтруванням. Суміш цукру і крохмалю можна розділити, використовуючи різну здатність цих речовин розчинятися у воді. Додайте до такої суміші воду, цукор розчиниться у воді, а крохмаль із часом осяде на дні посудини.

У деяких випадках суміш розділити легко, у деяких — важко, але це завжди можливо.

Дію магнітом застосовують, якщо речовина, що входить до складу суміші, має магнітні властивості. Суміш накривають фільтрувальним папером, а зверху підносять магніт. Фільтрувальний папір піднімають, складник, який притягнув магніт, переносять у чисту посудину або на чистий аркуш паперу, а магніт прибирають.

Мал. 71. Розділення порошку сірки й залізних ошурок

Розділення суміші за допомогою магніту (відео)

• Поясни, як розділили суміш, зображену на малюнку 71.

Фільтрування базується на розділенні розчинних у воді (або в іншому розчиннику) і нерозчинних речовин. Наприклад суміш води і крейди, спирту й піску.

Відстоювання — це спосіб, який використовують для розділення речовин, що не розчиняються одна в одній (не змішуються) і мають різну густину. Наприклад, вода й олія.

Мал. 72. Розділення суміші води й піску

Мал. 73. Вимивання золота з піску

• Розкажи, які властивості складників використали, щоб розділити суміш води й піску. Запропонуй спосіб розділити суміш води, піску й дерев'яної стружки.

Золотошукачі відділяють пісок і золото методом вимивання: суміш розкручують у посудині, вода захоплює пісок, а золото осідає на дні.

Розділення суміші піску та води (відео)

Розділення суміші олії та води (відео)

Розділення суміші кухонної солі та води (відео)

3. ЯК РОЗДІЛИТИ ОДНОРІДНІ СУМІШІ

В однорідних сумішах частинки однієї речовини проникають поміж частинками іншої речовини. Частинки речовини дуже маленькі, їх неможливо розділити за допомогою сита чи фільтрувального паперу. Такі суміші розділяють випарюванням. Якщо нагрівати суміш води й солі, вода випаровується, а сіль залишається, бо вона має вищу температуру кипіння.

Арабатська стрілка (Херсонська область) була частиною Чумацького шляху. На початку XIX століття методом випарювання тут видобували сіль, яка високо цінувалася у світі (мал. 74). Під дією Сонця вода випаровувалася, утворювався насичений розчин, з якого викристалізовувалася сіль.

Мал. 74. Соляний промисел (Лемурійське озеро)

Мал. 75. Вугільний фільтр для акваріума

Приготування і розділення неоднорідних сумішей (практична робота)

Як виготовити фільтр

• Людина широко використовує суміші в повсякденному житті: для ремонту приміщень готують суміш цементу й піску; у виробництві скла використовують суміш піску, соди та крейди; пігулки є сумішшю лікувальної речовини та речовини-наповнювача, здебільшого крохмалю.

• Розділення сумішей використовують у нафтохімічній промисловості. З нафти добувають бензин, природний газ, використовуючи продукти перегону нафти, виготовляють асфальт. Ці складники розділяють, використовуючи різну температуру кипіння.

• Основний спосіб очищення стічних вод, води в басейнах і акваріумах (мал. 76) — фільтрування.

Наукові суперечки

КОРОТКО ПРО ГОЛОВНЕ

• Змішуючи декілька різних речовин, отримуємо суміш. Якщо складники суміші можна побачити або розпізнати за допомогою простих оптичних приладів, суміш неоднорідна, якщо ні — однорідна.

• Складники суміші можна розділити. Неоднорідні суміші розділяють фільтруванням, просіюванням, за допомогою магніту, однорідні — випарюванням.

• Розчини і сплави — це однорідні суміші.

ЗАПИТАННЯ • ЗАВДАННЯ • ДОСЛІДЖЕННЯ

1. Наведи приклади сумішей: двох (або більше) рідин, рідини й газу, двох (або більше) газів.

2. Наведи приклади однорідних та неоднорідних сумішей, про які не згадувалося в підручнику. Запропонуй спосіб розділення цих сумішей.

3. З якого препарату, що є у твоїй домашній аптечці, можна виготовити саморобний фільтр для очищення води? Досліди його властивості.

4. Знайди в інтернеті рецепт суміші (пасти) Амосова. Приготуй з неї цукерки. Як видатний хірург радив дбати про здоров'я та зміцнювати імунітет?