انواع مخلوط و روشهای جداسازی مخلوطها

 محلول مخلوط همگن تک فازی است که اجزای تشکیل دهنده آن حلال و حل شونده است.محلول ها شفاف می باشند و مسیر عبور نوردر آن ها فابل دیدن نیست.محلول هاپایدارند و با گذشت زمان ته نشین نمی شوند.توسط کاغذ صافی نیز نمی توان اجزای محلول را از هم جداکرد.اندازه محلول از یک نانومتر کوچک تر است.

. در یک محلول، یک ماده در ماده دیگری حل شده است. ذرات در محلول، اتم ها، یون ها یا مولکول ها هستند. ذرات به قدری کوچک اند که دیده نمی شوند و نمی توان آن ها را از داخل محلول برداشت.

حل شونده ماده ای است که حل خواهد شد (مثل شکر) ماده دیگر حلال است، که حل کننده است (مثل آب) اگر بخواهید تشخیص بدهید که کدام یک از دو ماده حل شونده است، به عنوان یک قانون بدانید که معمولاً مقدار حلال از حل شونده بیشتر است.

انواع محلول ها عبارت اند از:

الف) محلول جامد در جامد: محلول های جامد در جامد را آلیاژ می نامند. فولاد از مهمترین انواع آلیاژ هااست که مخلوط آهن و کربن می باشد. از محلول های جامد در جامد ُ طلای زینتی ( طلا ُ نقره ُ مس ) ُ چدن ُ برنج و ... را می توان نام برد. چدن نیز آلیاژی از آهن و کربن است. اما در صد کربن آن از فولاد بیشتر است و سیم لحیم ُ آلیاژی است که ۵۰ درصد آن قلع و ۵۰ درصد آن سرب می باشد.

ب) محلول جامد در مایع:برای محلول جامد در مایع مثال ها فراوان است . نمک در آبُ شکردرآب ُ قیردرنفت ُ ماده حلال در محلول های جامد در مایع ُ حتما آب نیست ُ مانند قیردرنفت.

ج) محلول مایع در مایع: محلول الکل و آب ( الکل طبی ُ الکل صنعتی ) ُ سرکه ( محلولی از اسید استیک در آب ) ُ گلاب ُ از انواع محلول های مایع در مایع می باشند

د) محلول گاز در مایع:نوشابه ُ یک محلول گاز در مایع است. علت گاز دار بودن و مزه تندو تیز نوشابه این است که در نوشابه ُ مقداری گاز کربن دی اکسید حل شده است.اکسیژن در آب حل می شود و جانداران آب زی از اکسیژن محلول درآب برای تنفس استفاده می کنند.

ه)محلول گاز در گاز:هوا ُ محلولی است که حلال آن نیتروژن و ماده حل شونده آن اکسبژن است.گاز شهری ُ محلولی از متان و چند گاز سوختنی دیگراست و هم چنین گازی که در کپسول های غواصان وجود دارد محلولی از گازهای هلیوم و اکسیژن است.

انحلال پذیری گازها: گازها هم مانند جامدات و مایعات در آب حل می شوند، ماهی ها از اكسیژن محلول در آب استفاده می كنند. كربن دی اكسیدكربن محلول در نوشابه از ایجاد تغییرات شیمیایی نامطلوب در نوشابه جلوگیری می كند.

البته بر خلاف آنچه در بالا گفته شد انحلال پذیری گازها با افزایش دما كاهش می یابند نمودار مقابل این مطلب را نشان می دهد.

همان طوركه از نمودار بر می آید هر چه آب گرمتر شود از مقدار اكسیژن محلول در آن كاسته می شود.

جداسازی اجزاء یك مخلوط:

در بیشتر مواقع لازم است كه اجزاء یك مخلوط را از هم جدا كنیم. برای تهیه آب شیرین نمك و سایر املاح را از آب جدا می كنند . فراورده های نفتی هم بصورت مخلوط با یكدیگر تحت عنوان نفت خام یافت می شوند.

زمانی می توان اجزاء یك مخلوط را از هم جدا كرد كه اجزاء حداقل در یك ویژگی با هم اختلاف داشته باشند.

الف) صاف كردن:

از این روش هنگامی استفاده می شود كه اجزاء مخلوط از نظر اندازه ذرات با هم تفاوت داشته باشند. الك كردن آرد، جداكردن شن و ماسه از یكدیگر، جداكردن تفاله از چای نمونه هایی از صاف كردن هستند.

ب) سرریز كردن:

هنگامی از این روش استفاده می شود كه یك جزء از جزء دیگر سبك تر باشد. اگر مخلوط آب روغن بی حركت بماند چون روغن از آب سبك تر است بر روی آب قرار می گرید و می توان با سر ریز كردن و یا با استفاده از وسیله مقابل كه قیف جدا كننده یا قیف دكانتور نامیده می شود آن ها را از هم جدا كرد.

 

ج) تبلور:

از روش تبلور برای جدا كردن جزء جامد از مایع استفاده می شود . اگر مخلوط جامد در مایعی مانند آب نمك را سرد كنیم از آنجا كه انحلال پذیری با كاهش دما كم می شود مقداری از حل شونده بصورت بلور در ته ظرف ته نشین می شود .

ه) تقطیر جزء به جزء:

از این روش برای جدا كردن اجزاء مخلوط چند مایع كه نقطه جوش متفاوت دارند استفاده می شود اجزاء نفت خام را به همین روش از هم جدا می كنند. به این ترتیب كه نفت خام را تا ٤٠٠ درجه سانتیگراد حرارت می دهند تا بسیاری از اجزاء آن به جوش آیند و به صورت بخار در آیند. نفت خام حرارت داده شده را به قسمت پایین دستگاهی به نام برج تقطیر می فرستند بخارات حاصل هنگام صعود از دستگاه به سینی های نصب شده برخورد كرده و بر اساس تفاوت نقطه جوش به مایع تبدیل و از هم جدا می شوند.