Dalam artikel kami, kami akan mempertimbangkan apa itu zat dan campuran murni, metode untuk memisahkan campuran. Masing-masing dari kita menggunakannya dalam kehidupan sehari-hari. Apakah zat murni terjadi di alam sama sekali? Dan bagaimana membedakannya dari campuran?
zat murni dan campuran: cara memisahkan campuran
Zat murni adalah zat yang hanya mengandung partikel jenis tertentu. Para ilmuwan percaya bahwa mereka praktis tidak ada di alam, karena semuanya, meskipun dalam proporsi yang dapat diabaikan, mengandung kotoran. Benar-benar semua zat juga larut dalam air. Bahkan jika, misalnya, cincin perak direndam dalam cairan ini, ion logam ini akan masuk ke dalam larutan.
Tanda zat murni adalah keteguhan komposisi dan sifat fisik. Dalam proses pembentukannya, terjadi perubahan jumlah energi. Apalagi bisa bertambah dan berkurang. Zat murni hanya dapat dipisahkan menjadi komponen-komponennya melalui reaksi kimia. Misalnya, hanya air suling yang memiliki titik didih dan titik beku khas untuk zat ini,kurangnya rasa dan bau. Dan oksigen dan hidrogennya hanya dapat diuraikan dengan elektrolisis.
Dan bagaimana agregatnya berbeda dari zat murni? Kimia akan membantu kita menjawab pertanyaan ini. Metode untuk memisahkan campuran bersifat fisika, karena tidak menyebabkan perubahan komposisi kimia zat. Tidak seperti zat murni, campuran memiliki komposisi dan sifat yang bervariasi, dan dapat dipisahkan dengan metode fisika.
Apa itu campuran
Campuran adalah kumpulan zat individu. Contohnya adalah air laut. Tidak seperti sulingan, ia memiliki rasa pahit atau asin, mendidih pada suhu yang lebih tinggi, dan membeku pada suhu yang lebih rendah. Metode untuk memisahkan campuran zat adalah fisika. Jadi, garam murni dapat diperoleh dari air laut dengan cara penguapan dan kristalisasi selanjutnya.
Jenis campuran
Jika Anda menambahkan gula ke dalam air, setelah beberapa saat partikelnya akan larut dan menjadi tidak terlihat. Akibatnya, mereka tidak dapat dibedakan dengan mata telanjang. Campuran semacam itu disebut homogen atau homogen. Udara, bensin, kaldu, parfum, air manis dan asin, dan paduan tembaga dan aluminium juga merupakan contohnya. Seperti yang Anda lihat, campuran homogen dapat berada dalam keadaan agregasi yang berbeda, tetapi cairan adalah yang paling umum. Mereka juga disebut solusi.
Dalam campuran heterogen atau heterogen, partikel zat individu dapat dibedakan. Serbuk besi dan kayu, pasir dan garam meja adalah contohnya. Campuran heterogen disebut juga suspensi. Di antara mereka, suspensi dan emulsi dibedakan. Yang pertama terdiri dari cairan dan padatan. Jadi, emulsi adalah campuran air dan pasir. Emulsi adalah kombinasi dua cairan dengan densitas yang berbeda.
Ada campuran heterogen dengan nama khusus. Jadi, contoh busa adalah busa, dan aerosol termasuk kabut, asap, deodoran, penyegar udara, agen antistatik.
Metode pemisahan campuran
Tentu saja, banyak campuran memiliki sifat yang lebih berharga daripada masing-masing zat yang menyusunnya. Tetapi bahkan dalam kehidupan sehari-hari ada situasi ketika mereka harus dipisahkan. Dan dalam industri, seluruh industri didasarkan pada proses ini. Misalnya, dari minyak sebagai hasil pengolahannya, diperoleh bensin, minyak gas, minyak tanah, bahan bakar minyak, minyak solar dan minyak mesin, bahan bakar roket, asetilena dan benzena. Setuju, lebih menguntungkan menggunakan produk ini daripada membakar minyak tanpa berpikir.
Sekarang mari kita lihat apakah ada yang namanya metode kimia untuk memisahkan campuran. Misalkan kita perlu memperoleh zat murni dari larutan garam berair. Untuk melakukan ini, campuran harus dipanaskan. Akibatnya, air akan berubah menjadi uap, dan garam akan mengkristal. Tetapi pada saat yang sama, tidak akan ada transformasi dari satu zat menjadi zat lain. Ini berarti bahwa dasar dari proses ini adalah fenomena fisik.
Metode pemisahan campuran bergantung pada keadaan agregasi, kemampuan larut, perbedaan titik didih, densitas dan komposisi komponennya. Mari kita pertimbangkan masing-masing secara lebih rinci secara spesifikcontoh.
Pemfilteran
Metode pemisahan ini cocok untuk campuran yang mengandung cairan dan padatan yang tidak larut. Misalnya, air dan pasir sungai. Campuran ini harus melewati filter. Akibatnya, air bersih akan bebas melewatinya, dan pasirnya akan tertinggal.
Penyelesaian
Beberapa metode pemisahan campuran didasarkan pada aksi gravitasi. Dengan demikian suspensi dan emulsi dapat diuraikan menjadi zat murni. Jika minyak sayur masuk ke dalam air, campuran harus dikocok terlebih dahulu. Kemudian biarkan sebentar. Akibatnya, air akan berada di dasar kapal, dan minyak akan menutupinya dalam bentuk film.
Dalam kondisi laboratorium, corong pisah digunakan untuk pengendapan. Sebagai hasil dari kerjanya, cairan yang lebih padat dialirkan ke bejana, sedangkan yang ringan tetap ada.
Pengendapan ditandai dengan kecepatan proses yang rendah. Dibutuhkan waktu tertentu untuk membentuk endapan. Dalam kondisi industri, metode ini dilakukan dalam struktur khusus yang disebut tangki sedimentasi.
Aksi dengan magnet
Jika campurannya mengandung logam, dapat dipisahkan menggunakan magnet. Misalnya, pisahkan serbuk besi dan kayu. Tetapi apakah semua logam memiliki sifat-sifat ini? Tidak semuanya. Untuk metode ini, hanya campuran yang mengandung feromagnet yang cocok. Selain besi, ini termasuk nikel, kob alt, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium.
Distilasi
Ini adalah judul diditerjemahkan dari bahasa Latin berarti "menguras tetes." Destilasi adalah suatu metode pemisahan campuran berdasarkan perbedaan titik didih zat. Jadi, bahkan di rumah, alkohol dan air dapat dipisahkan. Zat pertama mulai menguap sudah pada suhu 78 derajat Celcius. Menyentuh permukaan yang dingin, uap alkohol mengembun, berubah menjadi cairan.
Dalam industri, produk penyulingan minyak, zat aromatik, logam murni diperoleh dengan cara ini.
Penguapan dan kristalisasi
Metode pemisahan ini cocok untuk larutan cair. Zat-zat yang menyusun komposisinya berbeda dalam titik didihnya. Dengan demikian, kristal garam atau gula dapat diperoleh dari air di mana kristal tersebut dilarutkan. Untuk melakukan ini, larutan dipanaskan dan diuapkan ke keadaan jenuh. Dalam hal ini, kristal disimpan. Jika perlu untuk mendapatkan air murni, maka larutan dididihkan, diikuti dengan pengembunan uap pada permukaan yang lebih dingin.
Metode pemisahan campuran gas
Campuran gas dipisahkan dengan metode laboratorium dan industri, karena proses ini memerlukan peralatan khusus. Bahan baku asal alam adalah udara, kokas, generator, terkait dan gas alam, yang merupakan kombinasi dari hidrokarbon.
Metode fisika untuk memisahkan campuran dalam keadaan gas adalah sebagai berikut:
- Kondensasi adalah proses bertahapmendinginkan campuran, di mana kondensasi komponennya terjadi. Dalam hal ini, pertama-tama, zat dengan titik didih tinggi, yang dikumpulkan dalam pemisah, masuk ke dalam keadaan cair. Dengan cara ini, hidrogen diperoleh dari gas oven kokas, dan amonia juga dipisahkan dari bagian campuran yang tidak bereaksi.
- Penyerapan adalah penyerapan beberapa zat oleh zat lain. Proses ini memiliki komponen yang berlawanan, di mana kesetimbangan terbentuk selama reaksi. Proses maju dan mundur membutuhkan kondisi yang berbeda. Dalam kasus pertama, ini adalah kombinasi dari tekanan tinggi dan suhu rendah. Proses ini disebut sorpsi. Jika tidak, kondisi sebaliknya digunakan: tekanan rendah pada suhu tinggi.
- Pemisahan membran adalah metode di mana sifat partisi semi-permeabel digunakan untuk melewatkan molekul berbagai zat secara selektif.
- Refluksasi - proses kondensasi bagian campuran dengan titik didih tinggi sebagai hasil pendinginannya. Dalam hal ini, suhu transisi ke keadaan cair dari masing-masing komponen harus berbeda secara signifikan.
Kromatografi
Nama metode ini dapat diterjemahkan sebagai "Saya menulis dengan warna". Bayangkan bahwa tinta ditambahkan ke air. Jika Anda menurunkan ujung kertas saring ke dalam campuran seperti itu, itu akan mulai diserap. Dalam hal ini, air akan diserap lebih cepat daripada tinta, yang terkait dengan tingkat penyerapan yang berbeda dari zat-zat ini. Kromatografi bukan hanya metode untuk memisahkan campuran, tetapi juga metode untuk mempelajari sifat-sifat zat seperti difusi dan kelarutan.
Jadi kita bertemudengan konsep seperti "zat murni" dan "campuran". Yang pertama adalah unsur atau senyawa yang hanya terdiri dari partikel dari jenis tertentu. Contohnya adalah garam, gula, air suling. Campuran adalah kumpulan zat individu. Sejumlah metode digunakan untuk memisahkannya. Cara mereka dipisahkan tergantung pada sifat fisik konstituennya. Yang utama adalah pengendapan, penguapan, kristalisasi, filtrasi, distilasi, magnetisasi dan kromatografi.
