Хімія. Повторне видання. 7 клас. Григорович

§ 13. Розділення сумішей

Пригадайте

Пригадайте відомі вам із природничих курсів способи розділення сумішей.

Розділення неоднорідних сумішей

Як ви пам’ятаєте, компоненти в суміші зберігають свої властивості. Зважаючи на це, суміш можна розділити на окремі компоненти, якщо знати їхні фізичні властивості.

Суміш, компоненти якої суттєво відрізняються за властивостями, розділити легко. Але якщо властивості речовин схожі, цей процес ускладнюється. Сьогодні хіміки й хімікині навчилися розділяти суміші, що складаються з багатьох компонентів.

Ви знаєте, що залізо притягується магнітом. Залізні ошурки, змішані з піском, так само притягуються магнітом. Тож дією магніту на таку суміш можна відокремити залізо. Такий спосіб називають магнітною сепарацією (мал. 13.1).

Мал. 13.1. Магнітна сепарація. У такий спосіб на млинах від зерен пшениці відокремлюють дрібні залізні часточки, які могли потрапити до зерна під час збирання комбайном

У воді, зачерпнутій із річки, є домішки мулу, піску та розчинених солей. Пісок можна легко відокремити від води, якщо дати суміші постояти, — важкі часточки піску осідатимуть на дні посудини. Цей метод називають відстоюванням (мал. 13.2).

Мал. 13.2. Відстоювання ґрунтується на тому, що речовини з меншою густиною спливають на поверхню, а з більшою — осідають на дно посудини

Відстоюванням можна відокремити вершки від молока, оскільки краплини жиру легші за воду й спливають на поверхню, утворюючи вершки.

Якщо частинки в рідині дуже подрібнені й майже не осідають, то їх можна відокремити фільтруванням. Наприклад, для очищення річкової води від мулу її можна пропустити крізь цупку тканину. У хімічних лабораторіях використовують спеціальний фільтрувальний папір (мал. 13.3).

Мал. 13.3. Фільтрувальний папір — це папір, у якому є дуже маленькі пори

Мал. 13.4. Молекули води набагато дрібніші за будь-які тверді частинки, які видно неозброєним оком. Вода легко проходить крізь пори у фільтрі, а великі частинки затримуються фільтром

Для фільтрування суміш води з мулом наливають у лійку з паперовим фільтром (мал. 13.4).

Поміркуйте

Чи можна назвати просіювання борошна перед замішуванням тіста фільтруванням? Відповідь поясніть.

Фільтруванням можна розділити лише неоднорідні суміші. У розчинах розчинені частинки за розмірами подібні до молекул води й також легко проходять крізь фільтр.

Розділення однорідних сумішей

Однорідну суміш (розчин) нелеткої речовини з леткою можна розділити випарюванням. Для цього розчин треба нагріти: вода випариться, а розчинені речовини залишаться на дні посудини (мал. 13.5).

Мал. 13.5. Випарюванням можна розділити суміш нелеткої речовини з леткою

Цей метод можна використовувати, якщо розчинена речовина нелетка, тобто має високу температуру кипіння (вище за 400 °С).

Розділити суміш двох летких речовин випарюванням не можна. Для розділення таких сумішей використовують перегонку (мал. 13.6).

Мал. 13.6. Лабораторний прилад для розділення сумішей перегонкою

Цей метод розділення сумішей називають також дистилюванням, тому воду, очищену в такий спосіб, називають дистильованою.

Хроматографія

Широковживаним у багатьох хімічних лабораторіях способом розділення сумішей є метод хроматографії. Цим методом можна розділити суміш речовин, які майже не відрізняються за властивостями.

Микола Аркадійович Ізмайлов (1907-1961)

Марія Семенівна Шрайбер (1904-1992)

Українські науковці. Розробили метод радіальної тонкошарової хроматографії

rnk.com.ua/107439

Сьогодні відомо багато способів хроматографування. Найпростіша хроматографія — тонкошарова хроматографія на папері. Метод полягає в тому, що суміш речовин наносять на фільтрувальний папір крапкою або тоненькою рисочкою, а потім просочують папір розчинником, наприклад, спиртом. Спирт «переносить» із собою часточки суміші. Деякі речовини «затягуються» спиртом краще, ніж інші, тому рухаються по паперу швидше за них (мал. 13.7).

Мал. 13.7. Результати хроматографування (хроматограми) на папері фломастерів різного кольору

Досліджуємо, моделюємо, проєктуємо

Хроматографія з фломастерами

Візьміть невеликий аркуш білого пористого паперу. У центрі аркуша намалюйте невелику пляму будь-яким фломастером (бажано не жовтим і не червоним). У центр плями крапніть кілька краплин спирту (одеколону або лосьйону). Спирт почне розтікатися й «потягне» за собою молекули барвників, які використовують для виготовлення фломастерів. У результаті утворяться кільця, забарвлені в різні кольори. Залежно від кольору використаного фломастера, ви отримаєте різні результати, подібні до тих, що наведені на малюнку 13.7. Річ у тім, що для виготовлення фломастерів використовують різні барвники. Щоб отримати потрібний колір, змішують кілька барвників у різних пропорціях.

rnk.com.ua/107440

Робота з інформацією

141. Яку воду ми називаємо питною? Дізнайтеся, з якого природного джерела вода потрапляє до вашої оселі. Чи можна вважати водопровідну воду чистою? Яких заходів слід ужити, щоб поліпшити якість питної води?

142. Використовуючи матеріал параграфа, заповніть таблицю в зошиті.

Тип суміші

Метод розділення

Короткий опис методу

На яких властивостях речовин ґрунтується метод

Приклад сумішей

Однорідна

Неоднорідна

Обговоріть у групах

143. Схарактеризуйте взаємозв’язок між фізичними властивостями речовини та способом її виділення із суміші. Поясніть відповідь, наведіть приклади.

144. Обговоріть можливості використання розглянутих у параграфі способів розділення сумішей у щоденному житті. Наведіть приклади таких сумішей.

145. Складіть план експерименту з розділення сумішей: а) води та бензину; б) цукру та піску; в) піску та тирси; г) борошна й залізних ошурок; д) крохмалю та цукру.

146. Як ви вважаєте, чому не вдається виділити жир зі свіжого молока фільтруванням?

147. Грецькою мовою суміші називають словом «міксис». Яке значення, на вашу думку, мають слова «мікстура» та «міксер»?

148. Латиною separatio означає «відділення». Обговоріть значення термінів «магнітна сепарація», «електрична сепарація». Для чого такі пристрої, як молочний сепаратор і борошняний сепаратор, можуть використовувати на молокозаводах і борошномельних підприємствах?

149. Латиною stillare означає «стікання краплями», а приставка de- означає «видалення». Як ви вважаєте, чому перегонка рідин отримала назву «дистиляція»?

150. За Додатком запропонуйте способи розділення сумішей: а) води й ацетону; б) азоту й амоніаку; в) води й крейди; г) оцтової кислоти й спирту.

151. Проаналізуйте схему процесу підготовки води перед поданням у водогін та обговоріть запитання.

1. Якою сумішшю (однорідною чи неоднорідною) є вода, яку забирають із джерела?
2. Чи одержують під час будь-якого з етапів воду як чисту речовину? Якщо так, то на якому етапі?
3. Як ви вважаєте, що відбувається з водою на 2-му та 4-му етапах?
4. Що можна зробити вдома, якщо у води з-під крана наявний незвичний запах або часточки твердих речовин?

152. Фільтрування люди використовують із давніх-давен. Розгляньте давньоєгипетські зображення, створені понад 3500 років тому. Вони ілюструють вичавлювання виноградного соку з використанням фільтрувального мішка. Схарактеризуйте зображені способи й поясніть, чим вони відрізняються (перший — найдавніший, другий — дещо вдосконалений).

Зміст