Хімія. Повторне видання. 7 клас. Попель

Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.

§ 9. Способи розділення сумішей

Матеріал параграфа допоможе вам:

  • з'ясувати суть основних способів розділення сумішей речовин;
  • обирати спосіб розділення суміші залежно від її типу, агрегатного стану і властивостей компонентів.

Часто виникає потреба виділити із суміші один компонент (наприклад, відокремити добуте вугілля від негорючих речовин) або очистити певну речовину від домішок. Іноді із суміші вилучають кожний компонент для його подальшого використання. На уроках природознавства ви дізналися про такі способи розділення сумішей, як відстоювання, випарювання, навчилися виконувати фільтрування. Відомі й інші способи розділення сумішей. Обираючи спосіб, враховують тип суміші, агрегатні стани компонентів та їх відмінності за фізичними властивостями (схема 3).

Схема 3

Способи розділення сумішей

• Завдяки яким властивостям компонентів можливе розділення кожної неоднорідної суміші, вказаної на схемі?

Відстоюванням можна розділити неоднорідну суміш твердої речовини і рідини або двох рідин. Речовина, що має більшу густину, накопичується в нижній частині суміші. Наприклад, глина, змішана з водою, осідає на дно посудини, а деревна тирса спливає. Струшена суміш води і бензину досить швидко розділяється на два шари. У верхньому шарі виявляємо легшу рідину — бензин, а в нижньому — воду.

Неоднорідні суміші, в яких тверді часточки надто повільно осідають у рідині, розділяють центрифугуванням. Основою лабораторної центрифуги (мал. 38) є ротор, у якому закріплюють спеціальні пробірки з неоднорідною сумішшю твердої та рідкої речовин. Під час обертання ротора в пробірках відбувається осадження твердої речовини (вона має більшу густину), а над нею залишається прозора рідина.

Центрифуга є у пральній машині. У ній рідина відокремлюється від білизни і витікає через невеликі отвори у стінках центрифуги в нижню частину машини.

Мал. 38. Лабораторна центрифуга

Неоднорідну суміш твердої речовини і рідини або твердої речовини і газу можна розділити фільтруванням (с. 26). Із цією метою суміш пропускають через фільтр — спеціальний папір або тканину, вату, пісок. Часточки твердої речовини залишаються на фільтрі, а рідина чи газ проходить крізь його пори, проміжки між волокнами або часточками.

Процес фільтрування покладено в основу роботи респіратора — пристрою (мал. 39), який використовують люди, що працюють у запиленому просторі. Він містить фільтри, які перешкоджають потраплянню пилу в дихальні шляхи. Найпростіший респіратор — пов'язка з кількох шарів марлі. Фільтр, що вилучає пил із повітря, є також у пилососі.

Мал. 39. Робітник у респіраторі

За допомогою магніту з промислових і побутових відходів вилучають залізо. У такий спосіб збагачують залізну руду — магнетит. Завдяки здатності часточок цієї руди притягуватися до магніту її відокремлюють від піску, глини, ґрунту.

Для виділення твердої речовини з однорідної суміші з леткою рідиною1 використовують випарювання (с. 28). Суміш поміщають у відкриту посудину і нагрівають. Рідина поступово перетворюється на пару, а в посудині залишається тверда речовина.

1 Рідину називають леткою, якщо вона має невисоку температуру кипіння. Серед таких рідин — медичний ефір (температура кипіння за тиску 760 мм рт. ст. +34,6 °С), ацетон (+56,5 °С), етиловий спирт (+78,3 °С), вода (+100 °С).

Перегонка, або дистиляція1, — спосіб розділення сумішей (переважно однорідних) рідин, а також очищення рідини від розчинених у ній речовин. На заводах перегонкою нафти, що є сумішшю багатьох речовин, добувають бензин, гас, дизельне пальне.

1 Термін походить від латинського слова distillatio — стікання краплинами.

У лабораторії перегонку здійснюють так, як зображено на малюнку 40. У процесі нагрівання суміші рідин спочатку закипає речовина, яка має найнижчу температуру кипіння. Її пара виходить із посудини, охолоджується, конденсується2, а утворена рідина стікає в приймач. Коли цієї речовини не залишиться в суміші, температура почне підвищуватись, і згодом закипає інший компонент. У цей момент приймач замінюють на інший. Нелеткі рідини залишаються в посудині.

2 Термін походить від латинського слова condensatio — згущення, ущільнення.

Мал. 40. Лабораторна установка для перегонки: а — звичайна; б — спрощена

1 — суміш рідин із різними температурами кипіння; 2 — термометр; 3 — водяний холодильник; 4 — приймач; 5 — вода з льодом

Перегонкою очищують природну воду від домішок. Отриману чисту воду називають дистильованою. Її використовують у науково-дослідних лабораторіях, у виробництві речовин для новітньої техніки, у фармакології для приготування ліків тощо.

Цікаво знати

Дистильовану воду частіше зберігають у поліетиленових посудинах, ніж у скляних.

Розділення різних сумішей відбувається і в природному середовищі. Із повітря на земну поверхню осідають часточки пилу, а під час дощу та снігопаду — потрапляють краплі води, сніжинки. Каламутна вода після відстоювання стає прозорою. Вона також очищується від нерозчинних речовин, проходячи крізь пісок. На берегах лиманів після випаровування води залишаються солі, які були розчинені в ній. Із води, що витікає зі свердловини, виділяються розчинені гази.

Іноді мимовільне розділення сумішей є небажаним. Це стосується деяких харчових продуктів (майонез, соуси, креми), косметичних засобів. Для того щоб запобігти «руйнуванню» таких сумішей, до них додають спеціальні речовини — стабілізатори, емульгатори. Ці добавки обов'язково мають бути безпечними для організму людини.

ВИСНОВКИ

Існують різні способи розділення сумішей на окремі речовини (компоненти). Їх обирають з огляду на тип суміші, агрегатні стани та фізичні властивості компонентів.

Неоднорідні суміші розділяють відстоюванням, фільтруванням, іноді — за допомогою магніту, а однорідні — випарюванням, перегонкою (дистиляцією).

48. Знайдіть відповідність, урахувавши можливість застосування кількох способів розділення певної суміші.

Тип суміші

  • 1) неоднорідна суміш двох рідин;
  • 2) однорідна суміш двох рідин;
  • 3) неоднорідна суміш рідини і твердої речовини;
  • 4) однорідна суміш рідини і твердої речовини;

Спосіб розділення суміші

  • а) відстоювання;
  • б) фільтрування;
  • в) перегонка.

49. Яку суміш — однорідну чи неоднорідну — легше розділити на компоненти? Відповідь аргументуйте.

50. Укажіть суміші, які можна розділити фільтруванням:

  • а) суміш піску і глини;
  • б) суміш спирту і мідних ошурків;
  • в) суміш води і бензину;
  • г) суміш води з кусочками пластмаси.

Назвіть речовини, що залишаться на фільтрі.

51. Яку суміш доводилося розділяти вам або вашим батькам у домашніх умовах? Який спосіб було використано для цього?

52. Як би ви розділили суміш:

  • а) кухонної солі та крейди;
  • б) подрібненого пінопласту і мармурової крихти?

Які відмінності у властивостях речовин дають змогу використати обраний вами спосіб?

53. За матеріалами з інтернету підготуйте повідомлення про те, як у промисловості розділяють повітря на його головні компоненти — азот і кисень.

ГДЗ до підручника можна знайти тут.