§ 13. ARAŞMALAR VA ULARNING TARKIBI

Kundalik hayotda biz kamdan-kam uchratamiztoza moddalar. Bir necha kabiSof moddalarga misollar shakar,kaliy manganat (kaliy permanganat), osh tuzi (vakeyin, masalan, unga turli qo'shimchalar qo'shilmasakasallikning oldini olish uchun yod o'z ichiga olgan chora-tadbirlarqalqonsimon bez)(7-rasm).Bizdan ko'ra tez-tezAralash komponentlari deb ataladigan ikki yoki undan ortiq alohida birikmalarni o'z ichiga olgan moddalarning atrof-muhit aralashmalari.

7-rasm. Shakar (a), kaliy permanganat (b), tuz (c) - misollar
kundalik hayotda ishlatiladigan toza moddalar

Aralashmalar tarkibiga kiradigan moddalar zarrachalarining kattaligi bilan farqlanadi. Ba'zida bu zarralar juda katta bo'ladi: agar siz daryo qumini shakar bilan aralashtirsangiz, alohida kristallarni bir-biridan osongina ajrata olasiz.

Aralashmalar , ularning tarkibidagi moddalarning zarralari yalang'och ko'z bilan yoki mikroskop ostida ko'rinadigan narsalar deyiladi. heterojen , yokiheterojen . Bunday aralashmalarga, masalan, kir yuvish kukuni, krep yoki keklarni pishirish uchun oshxona aralashmalari va qurilish aralashmalari kiradi.
Aralashmalar mavjud bo'lib, ularning hosil bo'lishi paytida moddalar mayda zarrachalarga (molekulalar, ionlar) eziladi, ularni hatto mikroskop ostida ham ajratib bo'lmaydi. Havoga qanday qarasangiz ham, uni tashkil etuvchi gazlarning molekulalarini vizual ravishda ajrata olmaysiz. Suvdagi sirka kislotasi yoki osh tuzining eritmalarida "heterojenlik" ni izlash befoyda. Bunday aralashmalar chaqiriladi bir hil , yoki bir hil .
Bir hil aralashmalar, kimyoviy moddalar kabi, agregatsiya holatiga ko'ra gazsimon, suyuq va qattiq aralashmalarga bo'linadi. Gazlarning eng tanish tabiiy aralashmalari havo, allaqachon tanish bo'lgan tabiiy va ular bilan bog'liq bo'lgan neft gazlari.
Albatta, Yerdagi eng keng tarqalgan suyuqlik aralashmasi, aniqrog'i, eritma dengiz va okeanlarning suvidir. Bir litr dengiz suvida o'rtacha 35 g tuz mavjud bo'lib, ularning asosiy qismi natriy xloriddir. Toza suvdan farqli o'laroq, dengiz suvi achchiq-sho'r ta'mga ega va 0 ° C da emas, balki -1,9 ° C da muzlaydi.
Kundalik hayotda siz doimo suyuq aralashmalarga duch kelasiz. Shampunlar va ichimliklar, iksirlar va uy kimyoviy moddalarining barchasi moddalar aralashmasidir. Hatto
Musluk suvini toza modda deb hisoblash mumkin emas: uning tarkibida erigan tuzlar, mayda erimaydigan aralashmalar va mikroorganizmlar mavjud bo'lib, ular qisman xlorlash yoki ozonlash orqali chiqariladi. Biroq, bu holda suvni qaynatish tavsiya etiladi. Maxsus maishiy filtrlar suvni ichishga yaroqli holga keltirishga va uni nafaqat qattiq zarralardan, balki ba'zi erigan aralashmalardan ham tozalashga yordam beradi. Qattiq aralashmalar ham keng tarqalgan. Yuqorida aytib o'tganimizdek, jinslar bir nechta moddalar aralashmasidir. Tuproq, loy, qum ham aralashmalardir. Qattiq sun'iy aralashmalarga shisha, keramika va qotishmalar kiradi. Har bir inson oshxona aralashmalari yoki kir yuvish kukunlarini hosil qiluvchi aralashmalar bilan tanish.
Biologiya fanidan ma’lumki, biz nafas olayotgan va keyin chiqaradigan havo tarkibi bir xil emas. Ekshalatsiyalangan havoda kislorod kamroq, ammo karbonat angidrid va suv bug'lari ko'proq. Ammo "ko'proq" va "kamroq" nisbiy tushunchalardir.
Aralashmalarning tarkibi miqdoriy jihatdan ifodalanishi mumkin, ya'ni. raqamlarda. Gaz aralashmasining tarkibi uning har bir komponentining hajm ulushi bilan ifodalanadi.
Aralashmadagi gazning hajm ulushi ma'lum gaz hajmining aralashmaning umumiy hajmiga nisbati, birlik yoki foizning kasrlarida ifodalangan.
s (gaz) = V ( gaz ) X 100 (%). V ( aralashmalar )
Aralashmadagi gazning hajm ulushi s (phi) harfi bilan belgilanadi. Bu qiymat aralashmaning umumiy hajmining qancha qismini ma'lum bir gaz egallashini ko'rsatadi. Masalan, havodagi kislorodning hajm ulushi 21%, azot - 78% ekanligini bilasiz. Qolgan 1% asil gazlar, karbonat angidrid va boshqa havo komponentlaridan keladi.
Shubhasiz, aralashmadagi barcha gazlarning hajm ulushlari yig'indisi 100% ni tashkil qiladi.
Suyuq va qattiq aralashmalarning tarkibi odatda komponentning massa ulushi deb ataladigan qiymat bilan ifodalanadi.
Aralashmadagi moddaning massa ulushi ma'lum bir moddaning massasining aralashmaning umumiy massasiga nisbati, birlikning kasrlarida yoki foizlarda ifodalanadi.
ō(moddalar) = m (in-va) X 100 (%). m ( aralashmalar )

Uydagi dorixona kabinetidagi deyarli har qanday planshet bir yoki bir nechta dorivor moddalar va plomba moddasining siqilgan aralashmasi bo'lib, gips, kraxmal yoki glyukoza bo'lishi mumkin. Qurilish va oshxona aralashmalari, parfyumeriya kompozitsiyalari va bo'yoqlari, o'g'itlar va plastmassalar ularni tashkil etuvchi komponentlarning massa ulushlarida ifodalanishi mumkin bo'lgan tarkibga ega.
Nopoklari bo'lgan moddalar ham aralashmalardir. Faqatgina bunday aralashmalarda asosiy (asosiy) moddani ajratish odatiy holdir va begona komponentlar bir so'z bilan - aralashmalar deb ataladi. Ular qanchalik kam bo'lsa, modda shunchalik toza bo'ladi.

Texnologiyaning ba'zi sohalarida etarli darajada toza bo'lmagan moddalardan foydalanish qabul qilinishi mumkin emas. Yadro energetikasida nafaqat yadro yoqilg'isining tozaligiga, balki qurilmalarning o'zi ishlab chiqarilgan moddalarga ham talablar ortib bormoqda. Ayniqsa, sof kremniy kristalisiz kompyuter chipini yasash mumkin emas. Fiberglas kabelidagi yorug'lik signali begona aralashmalarga duch kelganida "o'chadi".
Aralashmaning tarkibiy qismlarini ajratish yoki asosiy moddani aralashmalardan tozalash uchun turli xil texnika va usullar qo'llaniladi. Qoida tariqasida, aralashmadagi moddalar o'zlarining fizik xususiyatlarini saqlab qoladilar: qaynash nuqtasi, erish nuqtasi, turli erituvchilarda eruvchanligi. Chunki bir moddaning xossalari har xil
boshqasining xususiyatlaridan aralashmani alohida komponentlarga ajratish mumkin. Ko'pincha moddalarning bir agregat holatidan ikkinchisiga o'tishi qo'llaniladi.
Suyuq moddalarning aralashmalarini ajratish ularning qaynash nuqtalari farqiga asoslanadi. Bu jarayon, neftni qayta ishlash misolidan bilganingizdek, rektifikatsiya yoki distillash deb ataladi. Siz allaqachon bilasizki, har qanday gazlar har qanday nisbatda aralashtiriladi. Gazlar aralashmasidan alohida komponentlarni ajratib olish mumkinmi? Vazifa oson emas. Ammo olimlar juda samarali yechim taklif qilishdi. Gazlar aralashmasi suyuqlikka aylantirilishi va distillashdan o'tishi mumkin. Masalan, havo qizg'in sovutish va siqish orqali suyultiriladi, so'ngra alohida komponentlar har xil qaynash nuqtalariga ega bo'lganligi sababli birma-bir qaynab ketishiga ruxsat beriladi. Birinchisi
Azot suyuq havoda bug'lanadi; u eng past qaynash nuqtasiga ega (-196 ° C). Argon (-186 ° C) keyin kislorod va argonning suyuq aralashmasidan chiqarilishi mumkin.
Qolgan narsa gazni payvandlash, kimyoviy ishlab chiqarish, shuningdek, tibbiy maqsadlar uchun juda mos keladigan deyarli toza kislorod (uning qaynash nuqtasi -183 ° C, 8-rasm).
Distillash nafaqat aralashmalarni alohida komponentlarga ajratish, balki moddalarni tozalash uchun ham qo'llaniladi.
Musluk suvi toza, shaffof, hidsiz... Lekin bu modda kimyogar nuqtai nazaridan tozami? Chovgumga qarang: shkalasi va jigarrang konlari qoladi
undagi suvning qayta-qayta qaynashi natijasida. Kranlardagi ohak haqida nima deyish mumkin? Tabiiy va musluk suvi qattiq va gazsimon moddalarning aralashmasi, eritmasi.

Guruch. 8. Suyuq holda
kislorod rangli yorug'likdir
ko'k

Albatta, ularning suvdagi tarkibi juda kichik, ammo bu aralashmalar nafaqat shkalaning shakllanishiga, balki yanada jiddiy oqibatlarga olib kelishi mumkin. Avtomobil akkumulyatori uchun inyeksiya uchun dori-darmonlar, reagent eritmalari va elektrolitlar faqat distillangan suv deb ataladigan tozalangan suv yordamida tayyorlanishi tasodif emas.
Bu nom qaerdan paydo bo'lgan? Gap shundaki, distillash distillash deb ham ataladi. Distillashning mohiyati shundan iboratki, aralashma qaynaguncha qizdiriladi, hosil bo'lgan toza moddaning bug'lari chiqariladi, sovutiladi va yana suyuqlikka aylanadi. Ammo u endi ifloslantiruvchi moddalarni o'z ichiga olmaydi.
Laboratoriya sharoitida distillash maxsus o'rnatish yordamida amalga oshiriladi (9-rasm). Ajraladigan aralashma, masalan, tarkibida erigan moddalar bo'lgan suv, termometr bilan jihozlangan distillash kolbasiga quyiladi va qaynaguncha isitiladi. Kolba pastga yo'naltirilgan kondensatorga - qaynayotgan moddaning bug'larini quyish moslamasiga ulangan. Shu maqsadda sovutgich ko'ylagi ichiga rezina shlanglar orqali sovuq suv beriladi. Muzlatgichda kondensatsiyalangan sof moddaning tomchilari qabul qiluvchi kolbaga tushadi.

Guruch. 9. Suyuqliklarni distillash uchun laboratoriya qurilmasi:
1 – distillash kolbasi; 2 - termometr; 3 - muzlatgich;
4 - qabul qiluvchi

Agar siz eritmadan suyuqlikni emas, balki unda erigan qattiq moddani ajratib olishni istasangiz nima qilish kerak? Buning uchun kristallanish usuli qo'llaniladi. Qattiq moddani erituvchini bug'lash orqali kristallanish yo'li bilan eritmadan ajratib olish mumkin. Buning uchun maxsus chinni stakanlar mo'ljallangan (10-rasm).

Guruch. 10. Bug'lanish
chinni ichidagi eritma
chashka

Bu usul tuzli ko'llarning konsentrlangan eritmalaridan tuz olishda keng qo'llaniladi.
Atrofda shuvoq va xinin ta'mi bor,
Va kuchli tuz soda bilan,
Tekislik nurlar bilan ranglangan
Silliq to'lqin biroz yaladi.
N.Ushakov
Tabiatda sho'r ko'llar ulkan kosalarga o'xshaydi. Bunday ko'llarning qirg'oqlarida suvning bug'lanishi tufayli juda ko'p miqdorda tuz kristallanadi, ular tozalangandan so'ng bizning stolimizga tushadi (11-rasm).

Guruch. 11. Tuzli ko'llardan tuz olish
Kristallanishni amalga oshirishda erituvchini bug'lantirish kerak emas. Ma'lumki, qizdirilganda ko'pchilik qattiq moddalarning suvda eruvchanligi oshadi, qizdirish bilan to'yingan eritma sovutilganda, ma'lum miqdorda kristallar cho'kadi.
Laboratoriya tajribalari: 5 g kaliy dixromatning apelsin kristallariga nopoklik sifatida bir necha kaliy permanganat (kaliy permanganat) kristallarini qo'shing. Aralash 8-10 ml qaynoq suvda eritiladi. Eritma sovutilganda kaliy dixromatning eruvchanligi keskin pasayadi va modda cho’kmaga tushadi. Kaliy permanganatdan tozalangan dikromat kristallari ajratiladi va bir necha millilitr muzli suv bilan yuviladi. Agar siz tozalangan moddani suvda eritsangiz, u holda eritmaning rangi bo'yicha uning tarkibida kaliy permanganat yo'qligini aniqlashingiz mumkin, u asl eritmada qoladi.
Suyuqliklardan erimaydigan moddalarni ajratish uchun usul qo'llaniladi himoya qilish . U moddalarning turli zichligiga asoslangan. Qattiq jismning zarralari etarlicha katta bo'lsa, ular tezda tubiga cho'kadi va suyuqlik shaffof bo'ladi (12-rasm). Cho'kindidan ehtiyotkorlik bilan drenajlanishi mumkin. Suyuqlikdagi qattiq zarrachalarning hajmi qanchalik kichik bo'lsa, aralashmaning cho'kishi shunchalik uzoq davom etadi.

Guruch. 12. Tuproqning suvga cho'kishi

LABORATORIYA TAJRIBASI: Shisha stakanga ozgina idish yuvish kukuni quyib, yarim stakan suv soling. Bulutli aralashma hosil bo'ladi.
Suyuqlik faqat ertasi kuni shaffof bo'ladi. Nima uchun bu aralash uzoq vaqt o'tiradi? Ikki suyuqlikning bir-birida erimaydigan aralashmalari ham cho'ktirish yo'li bilan ajratiladi. Avtomobilning moylash tizimiga suv tushsa, moyni to'kish kerak bo'ladi. Biroq, bir muncha vaqt o'tgach, aralashma ajralib chiqadi. Yuqori zichlikka ega bo'lgan suv pastki qatlamni hosil qiladi, tepada yog 'qatlami mavjud.Suv va moy aralashmasi, suv va o'simlik moyi xuddi shu tarzda cho'ktiriladi.

Bunday aralashmalarni ajratish uchun foydalanish qulay
ajratuvchi voronka deb ataladigan maxsus laboratoriya shisha idishlari (13-rasm).

Guruch. 13. Ajratuvchi voronka yordamida bir-biriga aralashmaydigan ikkita suyuqlikni ajratish
Laboratoriya tajribalari konussimon kolbaga teng hajmdagi suv va o'simlik moyi quyiladi. Kuchli chayqalish suv va moyni mayda tomchilarga bo'lib, bulutli aralashmani hosil qiladi. U ajratuvchi voronkaga quyiladi. Biroz vaqt o'tgach, aralash og'irroq suv qatlamiga va yuqoriga suzuvchi yog'ga bo'linadi. Ajratuvchi huni kranini ochib, suv qatlami yog 'qatlamidan ajratiladi.
Qattiq erimaydigan moddalarning zarralarini filtrlash orqali suyuqlikdan ajratish mumkin. Laboratoriyada buning uchun filtr qog'ozi deb ataladigan maxsus g'ovak qog'oz ishlatiladi. Qattiq zarrachalar qog'ozning teshiklaridan o'tmaydi va filtrda qoladi. Unda erigan moddalar bo'lgan suyuqlik (filtrat deb ataladi) u orqali erkin o'tadi va butunlay shaffof bo'ladi.
Filtrlash - kundalik hayotda, texnologiyada va tabiatda juda keng tarqalgan jarayon. Suv tozalash inshootlarida suv toza qum qatlami orqali filtrlanadi, unda loy, neft aralashmalari, tuproq va loy zarralari saqlanadi. Avtomobil dvigatelidagi yoqilg'i va moy filtr elementlaridan o'tishi kerak. Hujayra membranalari, ichak yoki oshqozon devorlari ham noyob biologik filtrlar bo'lib, ularning teshiklari ma'lum moddalarning o'tishi va boshqalarni ushlab turishiga imkon beradi.
Filtrlash mumkin bo'lgan faqat suyuq aralashmalar emas. Siz bir necha marta dokali bandaj kiygan odamlarni ko'rgansiz va siz ularni o'zingiz ishlatishingiz kerak edi. Ularning orasiga paxta momig'i solingan bir necha qatlamli doka nafas olayotgan havoni chang, tutun va patogenlar zarralaridan tozalaydi (14-rasm). Sanoatda nafas olish tizimini changdan himoya qilish uchun respirator deb ataladigan maxsus qurilmalar qo'llaniladi. Avtomobil dvigateliga kiradigan havo ham mato yoki qog'oz filtrlari yordamida changdan tozalanadi.

Guruch. 14. Shifokorlar va mikrobiologlar nafas olish tizimini maxsus bandajlar bilan himoya qiladi.

? 1. Aralashma nima? Aralashmalarning qanday turlari ularni hosil qiluvchi moddalarning birikish holatiga, bir jinsliligiga qarab farqlanadi?
2. "Havo molekulalari" iborasi to'g'rimi? Nega? Havoning doimiy, o'zgaruvchan va tasodifiy komponentlarini nomlang. Momaqaldiroqdan keyin havoda, chuqur daralar va tog 'cho'qqilarida, o'rmonli hududda va yirik sanoat korxonasi yaqinida alohida komponentlarning nisbiy tarkibi haqida taxmin qiling.

3. 500 m3 (n.s.) havoda qanday hajm kislorod mavjud?
4. Ma'lum bir konning tabiiy gazida to'yingan uglevodorodlarning hajm ulushlari teng: metan - 85%, etan - 10%, propan - 4% va butan - 1%. 125 litr tabiiy gazdan (n.o.) har bir gazning qancha hajmini olish mumkin?
5. Shiva ishlari uchun quruq tsement aralashmasining tarkibi 25% tsement va 75% qumni o'z ichiga oladi. 150 kg bunday aralashmani tayyorlash uchun har bir komponentdan necha kilogramm olish kerak?
6. Aralashmalarni ajratish uchun sizga ma'lum bo'lgan usullarni ayting. Ularning har birining asosi nima? Quyidagi aralashmalarni ajratish usulini taklif qiling:
a) temir va mis parchalari;
b) qum va talaş;
v) benzin va suv;
d) bo'r oqlash (bo'r va suvga bo'linadi);
e) etil spirtining suvdagi eritmasi.
7. Gripp epidemiyasi vaqtida shifokorlar dokali bandaj kiyishni tavsiya qiladilar. Nima uchun? Bunday bandajni qanday qilish kerak? Uni qancha vaqt kiyish mumkin? Bandajning himoya xususiyatlarini qanday tiklash mumkin?
8. Qidiruvchilar tuproqni suvda aralashtirib, cho‘kindidan loyqa suyuqlikni to‘kib tashlash orqali oddiy qumdan oltin qumni ajratib olishdi. "Oltin uchun panning" iborasi shu erdan keladi. Sizningcha, oltin qumning qaysi xususiyati uning chiqindi jinslardan ajralishiga asoslangan?
9. “Rassom qo‘lidagi bo‘yoqlar” va “Mashhur parfyumerlar” mavzularida internet resurslaridan foydalangan holda xabarlar tayyorlang.

I. Yangi material

Darsni tayyorlashda muallif quyidagi materiallardan foydalangan: N.K. Cheremisina,

43-sonli umumta’lim maktabi kimyo fani o‘qituvchisi

(Kaliningrad),

Biz kimyoviy moddalar orasida yashaymiz. Biz nafas olamiz havo, va bu gazlar aralashmasi ( azot, kislorod va boshqalar), nafas olish karbonat angidrid. Keling, o'zimizni yuvamiz suv- Bu Yerdagi eng keng tarqalgan boshqa moddadir. Biz ichamiz sut- aralash suv kichik sut tomchilari bilan semiz, va nafaqat: bu erda sut oqsili ham mavjud kazein, mineral tuz, vitaminlar va hatto shakar, lekin ular choy ichadigan turdagi emas, balki maxsus sut - laktoza. Biz olma iste'mol qilamiz, ular butun kimyoviy moddalardan iborat - bu erda va shakar, Va olma kislotasi, Va vitaminlar... Chaynalgan olma bo‘laklari oshqozonga kirganda, ularda nafaqat olma, balki boshqa har qanday taomning barcha mazali va foydali moddalarini o‘zlashtirishga yordam beruvchi inson hazm qilish sharbatlari ta’sir qila boshlaydi. Biz nafaqat kimyoviy moddalar orasida yashaymiz, balki o'zimiz ham ulardan yaratilganmiz. Har bir inson - uning terisi, mushaklari, qoni, tishlari, suyaklari, sochlari g'ishtdan qurilgan uy kabi kimyoviy moddalardan qurilgan. Azot, kislorod, shakar, vitaminlar tabiiy, tabiiy kelib chiqadigan moddalardir. Shisha, kauchuk, po'lat ham moddadir, aniqrog'i, materiallar(moddalarning aralashmalari). Shisha ham, kauchuk ham sun'iy kelib chiqishi tabiatda mavjud emas edi; Mutlaq sof moddalar tabiatda uchramaydi yoki juda kam uchraydi.

Sof moddalar moddalar aralashmasidan qanday farq qiladi?

Alohida sof modda ma'lum bir xarakterli xususiyatlar to'plamiga ega (doimiy fizik xususiyatlar). Faqat toza distillangan suvning erish nuqtasi = 0 ° C, qaynash nuqtasi = 100 ° C va ta'mi yo'q. Dengiz suvi pastroq haroratda muzlaydi va yuqori haroratda qaynatiladi, uning ta'mi achchiq va sho'rdir. Qora dengiz suvi pastroq haroratda muzlaydi va Boltiq dengizi suviga qaraganda yuqori haroratda qaynaydi. Nega? Haqiqat shundaki, dengiz suvida boshqa moddalar mavjud, masalan, erigan tuzlar, ya'ni. bu har xil moddalar aralashmasi bo'lib, ularning tarkibi juda katta farq qiladi, lekin aralashmaning xossalari doimiy emas. "Aralashma" tushunchasining ta'rifi 17-asrda berilgan. Ingliz olimi Robert Boyl : "Aralashma - bu heterojen komponentlardan tashkil topgan integral tizim."

Aralashma va sof moddaning qiyosiy tavsiflari

Aralashmalar tashqi ko'rinishida bir-biridan farq qiladi.

Aralashmalarning tasnifi jadvalda keltirilgan:

Suspenziyalar (daryo qumi + suv), emulsiyalar (o'simlik yog'i + suv) va eritmalarga (kolbadagi havo, osh tuzi + suv, kichik o'zgarish: alyuminiy + mis yoki nikel + mis) misollar keltiramiz.

Suspenziyalarda qattiq moddaning zarralari, emulsiyalarda - suyuqlik tomchilari ko'rinadi, bunday aralashmalar geterogen (geterogen) deb ataladi va eritmalarda komponentlar farqlanmaydi, ular bir hil (bir hil) aralashmalardir.

Aralashmalarni ajratish usullari

Tabiatda moddalar aralashmalar shaklida mavjud. Laboratoriya tadqiqotlari, sanoat ishlab chiqarishi, farmakologiya va tibbiyot ehtiyojlari uchun toza moddalar kerak.

Moddalarni tozalash uchun aralashmalarni ajratishning turli usullari qo'llaniladi.

Ushbu usullar aralashmaning tarkibiy qismlarining fizik xususiyatlaridagi farqlarga asoslangan.

Keling, ko'rib chiqaylik yo'llariajralishheterojen Va bir hil aralashmalar .

Komponentlarni ma'lum bir moddaning turli xil singishiga asoslangan holda ajratishning maxsus usuli xromatografiya.

Siz uyda quyidagi tajribani sinab ko'rishingiz mumkin. Filtr qog'ozining tasmasini qizil siyohli idishga osib qo'ying, unga faqat uchini botirib oling. Eritma qog'oz tomonidan so'riladi va uning bo'ylab ko'tariladi. Lekin bo'yoq ko'tarilish chegarasi suvning ko'tarilish chegarasidan orqada qoladi. Ikki modda shu tarzda ajratiladi: suv va siyohdagi rang beruvchi modda.

Xromatografiya yordamida rus botaniki M. S. Tsvet birinchi bo'lib o'simliklarning yashil qismlaridan xlorofillni ajratib oldi. Sanoat va laboratoriyalarda xromatografiya uchun filtr qogʻozi oʻrniga kraxmal, koʻmir, ohaktosh, alyuminiy oksidi ishlatiladi. Har doim bir xil tozalash darajasiga ega moddalar talab qilinadimi?

Turli maqsadlar uchun turli darajadagi tozalashga ega bo'lgan moddalar talab qilinadi. Pishirish suvi uni dezinfeksiya qilish uchun ishlatiladigan iflosliklar va xlorni olib tashlash uchun etarli darajada turishi kerak. Ichimlik uchun suvni avval qaynatish kerak. Eritmalarni tayyorlash va tajribalar o'tkazish uchun kimyoviy laboratoriyalarda tibbiyotda distillangan suv kerak bo'ladi, unda erigan moddalardan iloji boricha tozalanadi. Ayniqsa, tarkibida aralashmalar miqdori milliondan bir foizdan oshmaydigan toza moddalar elektronika, yarimo'tkazgich, yadro texnologiyasi va boshqa nozik sanoatda qo'llaniladi..

L. Martynovning “Distillangan suv” she’rini o‘qing:

Suv
Sevimli
To'kish uchun!
U
Yorqin
Shunday toza
Nima mast bo'lishidan qat'i nazar,
Yuvish yo'q.
Va bu sababsiz emas edi.
U o'tkazib yubordi
Willows, tala
Va gullaydigan uzumlarning achchiqligi,
Unga dengiz o‘tlari yetishmasdi
Va baliq, ninachilardan yog'li.
U to'lqinli bo'lishni sog'indi
U hamma joyda oqishni sog'indi.
Uning hayoti yetarli emas edi
Toza -
Distillangan suv!

Distillangan suvdan foydalanish

II. Birlashtirish uchun vazifalar

1) 1-4-sonli simulyatorlar bilan ishlash(zarursimulyatorni yuklab oling, u Internet Explorer brauzerida ochiladi)

Har bir moddada iflosliklar mavjud. Agar moddada deyarli hech qanday aralashma bo'lsa, sof hisoblanadi.

Moddalarning aralashmalari bir hil yoki heterojen bo'lishi mumkin. Bir hil aralashmada komponentlarni kuzatish orqali aniqlash mumkin emas, biroq heterojen aralashmada bu mumkin.

Bir hil aralashmaning ba'zi fizik xususiyatlari komponentlarning xususiyatlaridan farq qiladi.

Heterojen aralashmada komponentlarning xossalari saqlanib qoladi.

Bir jinsli moddalar aralashmalari cho’ktirish, filtrlash, ba’zan magnit ta’sirida, bir jinsli aralashmalar esa bug’lanish va distillash (distillash) yo’li bilan ajratiladi.

Sof moddalar va aralashmalar

Biz kimyoviy moddalar orasida yashaymiz. Biz gazlar aralashmasi (azot, kislorod va boshqalar) bo'lgan havoni nafas olamiz va biz karbonat angidridni chiqaramiz. Biz o'zimizni suv bilan yuvamiz - bu Yerda eng keng tarqalgan boshqa moddadir. Biz sut ichamiz - bu suvning mayda tomchilari bo'lgan sut yog'i bilan aralashmasi va nafaqat: sut oqsili kazein, mineral tuzlar, vitaminlar va hatto shakar ham bor, lekin siz choy ichadigan sut emas, balki maxsus sut oqsili. - laktoza. Biz olma iste'mol qilamiz, ular butun kimyoviy moddalar to'plamidan iborat - bu erda shakar, olma kislotasi va vitaminlar bor ... Chaynalgan olma bo'laklari oshqozonga kirsa, odamning ovqat hazm qilish sharbatlari ta'sir qila boshlaydi, bu esa barcha mazali taomlarni so'rib olishga yordam beradi. va sog'lom moddalar nafaqat olma, balki boshqa har qanday oziq-ovqat. Biz nafaqat kimyoviy moddalar orasida yashaymiz, balki o'zimiz ham ulardan yaratilganmiz. Har bir inson - uning terisi, mushaklari, qoni, tishlari, suyaklari, sochlari g'ishtdan qurilgan uy kabi kimyoviy moddalardan qurilgan. Azot, kislorod, shakar, vitaminlar tabiiy, tabiiy kelib chiqadigan moddalardir. Shisha, kauchuk, po'lat ham moddalar, aniqrog'i, materiallar (moddalarning aralashmalari). Shisha ham, kauchuk ham sun'iy kelib chiqishi tabiatda mavjud emas edi; Mutlaq sof moddalar tabiatda uchramaydi yoki juda kam uchraydi.

Har bir moddada har doim ma'lum miqdordagi aralashmalar mavjud. Tarkibida deyarli hech qanday aralashmalar bo'lmagan moddaga toza deyiladi. Ular ilmiy laboratoriyada yoki maktab kimyo laboratoriyasida bunday moddalar bilan ishlaydi. E'tibor bering, mutlaqo toza moddalar mavjud emas.

Alohida sof modda ma'lum bir xarakterli xususiyatlar to'plamiga ega (doimiy fizik xususiyatlar). Faqat toza distillangan suvning erish nuqtasi = 0 ° C, qaynash nuqtasi = 100 ° C va ta'mi yo'q. Dengiz suvi pastroq haroratda muzlaydi va yuqori haroratda qaynatiladi, uning ta'mi achchiq va sho'rdir. Qora dengiz suvi pastroq haroratda muzlaydi va Boltiq dengizi suviga qaraganda yuqori haroratda qaynaydi. Nega? Haqiqat shundaki, dengiz suvida boshqa moddalar mavjud, masalan, erigan tuzlar, ya'ni. bu har xil moddalar aralashmasi bo'lib, ularning tarkibi juda katta farq qiladi, lekin aralashmaning xossalari doimiy emas. "Aralashma" tushunchasining ta'rifi 17-asrda berilgan. Ingliz olimi Robert Boyl: "Aralashma - bu bir xil bo'lmagan komponentlardan tashkil topgan integral tizimdir".

Aralashmalarga deyarli barcha tabiiy moddalar, oziq-ovqat mahsulotlari (tuz, shakar va boshqalardan tashqari), ko'plab dori-darmonlar va kosmetika vositalari, maishiy kimyo va qurilish materiallari kiradi.

Aralashma va sof moddaning qiyosiy tavsiflari

Aralashma tarkibidagi har bir modda komponent deb ataladi.

Aralashmalarning tasnifi

Bir hil va heterojen aralashmalar mavjud.

Bir hil aralashmalar (bir hil)

Bir stakan suvga shakarning kichik qismini qo'shing va barcha shakar eriguncha aralashtiring. Suyuqlik shirin ta'mga ega bo'ladi. Shunday qilib, shakar yo'qolmadi, lekin aralashmada qoldi. Ammo biz kuchli mikroskop orqali bir tomchi suyuqlikni tekshirganda ham uning kristallarini ko'rmaymiz. Tayyorlangan shakar va suv aralashmasi bir hil bo'lib, bu moddalarning eng kichik zarralari teng ravishda aralashtiriladi.

Komponentlarini kuzatish orqali aniqlab bo'lmaydigan aralashmalar bir jinsli deyiladi.

Aksariyat metall qotishmalari ham bir hil aralashmalardir. Masalan, oltin va mis qotishmasida (zargarlik buyumlarini tayyorlash uchun ishlatiladi) qizil mis zarralari va sariq oltin zarralari mavjud emas.

Turli maqsadlar uchun ko'plab buyumlar bir hil moddalar aralashmasi bo'lgan materiallardan tayyorlanadi.

Bir hil aralashmalarga gazlarning barcha aralashmalari, shu jumladan havo kiradi. Suyuqliklarning ko'plab bir hil aralashmalari mavjud.

Bir jinsli aralashmalar qattiq yoki gazsimon bo'lsa ham eritmalar deb ataladi.

Eritmalarga misollar keltiraylik (kolbadagi havo, osh tuzi + suv, kichik o'zgarish: alyuminiy + mis yoki nikel + mis).

Geterogen aralashmalar (heterojen)

Siz bilasizki, bo'r suvda erimaydi. Agar uning kukuni bir stakan suvga quyilsa, hosil bo'lgan aralashmada siz har doim yalang'och ko'zga yoki mikroskop orqali ko'rinadigan bo'r zarralarini topishingiz mumkin.

Komponentlarini kuzatish orqali aniqlash mumkin bo'lgan aralashmalar heterojen deyiladi.

Geterogen aralashmalarga ko'pchilik minerallar, tuproq, qurilish materiallari, tirik to'qimalar, loyqa suv, sut va boshqa oziq-ovqat mahsulotlari, ayrim dori-darmonlar va kosmetika vositalari kiradi.

Heterojen aralashmada komponentlarning fizik xususiyatlari saqlanib qoladi. Shunday qilib, mis yoki alyuminiy bilan aralashtirilgan temir parchalari magnitga jalb qilish qobiliyatini yo'qotmaydi.

Heterojen aralashmalarning ayrim turlari maxsus nomlarga ega: ko'pik (masalan, polistirol ko'pik, sovun ko'piklari), suspenziya (oz miqdordagi un bilan suv aralashmasi), emulsiya (sut, yaxshilab chayqatilgan o'simlik moyi va suv), aerozol ( tutun, tuman).

Aralashmalarni ajratish usullari

Tabiatda moddalar aralashmalar shaklida mavjud. Laboratoriya tadqiqotlari, sanoat ishlab chiqarishi, farmakologiya va tibbiyot ehtiyojlari uchun toza moddalar kerak.

Aralashmalarni ajratishning ko'plab usullari mavjud. Ular aralashmaning turini, agregatsiya holatini va tarkibiy qismlarning fizik xususiyatlaridagi farqlarni hisobga olgan holda tanlanadi.

Aralashmalarni ajratish usullari

Ushbu usullar aralashmaning tarkibiy qismlarining fizik xususiyatlaridagi farqlarga asoslangan.

Geterogen va bir jinsli aralashmalarni ajratish usullarini ko'rib chiqamiz.

Agar siz spirt va suv aralashmasini ajratsangiz, qaynash harorati = 78 ° C bo'lgan spirt birinchi navbatda distillanadi (qabul qiluvchi probirkaga yig'iladi) va probirkada suv qoladi. Distillash neftdan benzin, kerosin va gazoyl olish uchun ishlatiladi.

Agar siz qizil siyoh solingan idishga filtr qog'ozining tasmasini osib qo'ysangiz, unga faqat chiziqning uchini botirsangiz. Eritma qog'oz tomonidan so'riladi va uning bo'ylab ko'tariladi. Lekin bo'yoq ko'tarilish chegarasi suvning ko'tarilish chegarasidan orqada qoladi. Ikki modda shu tarzda ajratiladi: suv va siyohdagi rang beruvchi modda.

Xromatografiya yordamida rus botaniki M. S. Tsvet birinchi bo'lib o'simliklarning yashil qismlaridan xlorofillni ajratib oldi. Sanoat va laboratoriyalarda xromatografiya uchun filtr qogʻozi oʻrniga kraxmal, koʻmir, ohaktosh, alyuminiy oksidi ishlatiladi. Har doim bir xil tozalash darajasiga ega moddalar talab qilinadimi?

Turli maqsadlar uchun turli darajadagi tozalashga ega bo'lgan moddalar talab qilinadi. Pishirish suvi uni dezinfeksiya qilish uchun ishlatiladigan iflosliklar va xlorni olib tashlash uchun etarli darajada turishi kerak. Ichimlik uchun suvni avval qaynatish kerak. Eritmalarni tayyorlash va tajribalar o'tkazish uchun kimyoviy laboratoriyalarda tibbiyotda distillangan suv kerak bo'ladi, unda erigan moddalardan iloji boricha tozalanadi. Ayniqsa, tarkibida aralashmalar miqdori milliondan bir foizdan oshmaydigan toza moddalar elektronika, yarimo'tkazgich, yadro texnologiyasi va boshqa nozik sanoatda qo'llaniladi.

Kimyoda sof moddalar va aralashmalar tushunchalari mavjud. Sof bo'lganlar faqat bitta moddaning molekulalarini o'z ichiga oladi. Tabiatda turli moddalardan tashkil topgan aralashmalar ustunlik qiladi.

Tushunchalar

Barcha moddalarni ikki toifaga bo'lish mumkin - toza va aralash. Sof moddalarga bir xil atomlar, molekulalar yoki ionlardan tashkil topgan elementlar va birikmalar kiradi. Bu doimiy xususiyatlarni saqlaydigan doimiy tarkibga ega bo'lgan moddalardir.
Toza moddalarga misollar:

• metallar va atomlardan tashkil topgan asil gazlar;
• suv, suv molekulalaridan iborat;
• natriy kationlari va xlor anionlaridan tashkil topgan osh tuzi.

Guruch. 1. Sof moddalar.

Agar siz suvga shakar qo'shsangiz, u sof modda bo'lishni to'xtatadi va aralashma hosil bo'ladi. Aralashmalar turli tuzilishga ega bo'lgan bir nechta sof moddalardan iborat bo'lib, ular tarkibiy qismlar deb ataladi. Aralashmalar har qanday agregatsiya holatiga ega bo'lishi mumkin. Masalan, havo turli gazlar (kislorod, vodorod, azot), benzin organik moddalar aralashmasi, guruch rux va mis aralashmasidir.

Guruch. 2. Aralashmalar.

Har bir modda o'z xususiyatlarini saqlab qoladi, shuning uchun tuzli suv sho'r, temir bilan qotishma esa magnit tomonidan tortiladi. Shu bilan birga, aralashmaning xususiyatlari tarkibiy qismlarning miqdoriy va sifat tarkibiga qarab farq qilishi mumkin. Masalan, qo'shilgan moddalarga qarab maksimal tozalashdan o'tgan distillangan suv shirin, nordon, sho'r yoki nordon-sho'r ta'mga ega bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, ma'lum bir moddaning kontsentratsiyasi qanchalik yuqori bo'lsa, ma'lum bir ta'm shunchalik aniq bo'ladi.

Aralashmalarning tuzilishi bir hil bo'lishi yoki turli agregat holatidagi moddalarni birlashtirishi mumkin. Shunga ko'ra, ular quyidagilarni ajratib ko'rsatishadi:

• bir hil yoki bir hil - zarrachalarni kimyoviy tahlilsiz aniqlash mumkin emas, ularning indikatori namunaning istalgan joyida bir xil (metall qotishmasi);
• heterojen yoki heterojen - zarralarni aniqlash oson, aralashmaning turli joylarida ularning chastotasi bir xil emas (qum bilan suv).

Heterojen aralashmalarga quyidagilar kiradi:

• suspenziyalar - qattiq va suyuq moddalarning aralashmalari (ko'mir va suv);
• emulsiyalar - har xil zichlikdagi suyuqliklarning aralashmalari (yog' va suv).

Agar bir komponent boshqa komponentdan massasi o'n barobar kichik bo'lsa, u holda u nopoklik deyiladi.

Tozalash usullari

Mutlaqo toza moddalar yo'q. Sof moddalar moddaning fizik-kimyoviy xususiyatlariga ta'sir qilmaydigan oz miqdordagi aralashmalarni o'z ichiga olgan moddalar deb hisoblanadi. Moddani iloji boricha tozalash uchun biz foydalanamiz Aralashmalarni ajratish usullari:

• sedimentatsiya - suyuqlikdagi og'ir moddalarning cho'kishi;
• filtrlash - filtrlar yordamida suyuqlikdan zarrachalarni ajratish;
• bug'lanish - namlik bug'lanib ketguncha eritmani isitish;
• magnitni qo'llash - magnitlanish yordamida tanlash;
• distillash - har xil qaynash nuqtalari bo'lgan moddalarni ajratish;
• adsorbsiya - bir moddaning ikkinchisining yuzasida to'planishi.

Metalllarni metall bo'lmaganlardan flotatsiya yordamida ajratish mumkin. Bu moddalarning nam bo'lish qobiliyatiga asoslangan jarayon. Shunday qilib, temir oltingugurtdan ajratiladi: temir namlanadi va tubiga cho'kadi, lekin oltingugurt namlanmaydi va suv yuzasida qoladi.

Guruch. 3. Flotatsiya.

Biz nimani o'rgandik?

8-sinf kimyo darsidan aralashmalar va sof moddalar tushunchalari bilan tanishdik. Bir jinsli molekulalar, atomlar yoki ionlardan tashkil topgan, shuningdek doimiy xususiyatlarga ega bo'lgan elementlar va birikmalar sof deyiladi. Aralashmalarga turli konsentratsiya va tuzilishdagi bir nechta sof moddalar kiradi. Murakkablar to'liq aralashib, bir hil moddalarni hosil qilishi yoki geterogen tarzda birlashishi mumkin. Aralashmalarni ajratish uchun turli usullar qo'llaniladi.