两种或多种液体混合物的分离
大多数时候,我们遇到的物质并不是最纯净的形式。它们本质上是两种或多种物质的化学合成。令人惊讶的是,混合物可以采取多种形式。因此,许多类型的分离过程用于分离物质的混合物。当涉及到分离时,通常是为了消除所有不需要的成分并获得可用的成分。
分离混合物的一些方法
离心
液体中的固体颗粒有时可能非常微小,以至于它们可以通过滤纸。过滤技术不能用于分离这些颗粒。离心用于分离这些混合物。离心是在常规过滤失败时从液体中分离不溶性成分的技术。颗粒的大小、形状和密度、介质的粘度和旋转速度都会影响离心。当粒子快速旋转时,较密的粒子被驱赶到底部,较轻的粒子留在顶部。离心机是一种用于离心的设备。离心机由称为转子的离心管支架组成。转子在平衡的离心管中包含等体积的固液组合。离心管随着转子的快速旋转而水平旋转,密度较大的不溶性颗粒由于离心力而从液体中分离出来。当旋转停止时,固体颗粒落到离心管底部,而液体上升到顶部。
精选
这个过程只是用手将所有不需要的化合物从有益化合物中分离出来。分离的物质可能是必须丢弃的杂质,或者两种分离的物质都可能是有价值的。例如,假设您从两者的混合物中区分黑葡萄和绿葡萄。
脱粒
这种方法通常在农业收割期间使用。收割麦秆时,通常将它们晒干。通过敲打干燥的秸秆以抖落干燥的谷物,谷物与秸秆分离并压碎到地板上。
风选
当谷物从脱粒过程中回收时,必须在磨成面粉之前将它们清除掉外壳和谷壳。通常,混合物的分离是在风或吹气的帮助下完成的。当农民将组合从给定高度掉落到地面时,外壳和谷壳被强风吹走。较重的谷物聚集在一个位置。
筛分
它用于分离含有不同大小组分的混合物。混合物通过筛孔过滤。所有微小的化合物都很容易通过,但混合物中较大的成分被困住了。
蒸发
蒸发是一种分离混合物的技术,最常见的是溶剂和可溶性物质的溶液。在这种技术中,溶液被加热直到有机溶剂蒸发,将其转化为气体并主要留下固体残留物。
蒸馏
当混合物由两种或多种纯液体组成时进行蒸馏。液体混合物的成分在这里被蒸发、冷凝和分离。当组合物被加热时,挥发性成分首先蒸发。蒸气在通过冷凝器后以液态收集。
过滤或沉淀
过滤是将液体与不溶性物质分离的最常用方法。以沙水混合物为例。在这种情况下,过滤用于从液体中去除固体颗粒。通常使用各种过滤剂,例如滤纸或其他材料。沉降是液体(通常是水)中较重的污染物沉降到装有混合物的容器底部的过程。完成该过程需要一些时间。
磁选
当混合物中的一种物质具有磁性时,这种方法非常有用。为了分离磁性元件,通常使用强磁铁。
分离两种或多种液体的混合物
分液漏斗
A separating funnel is primarily used to separate two immiscible liquids. The mechanism works by exploiting the uneven density of the particles in the mixture. Using this procedure, oil and water may be easily separated.
分液漏斗用于分离具有两个不混溶液相的组合的组分。水相为一相,有机溶剂相为另一相。液体密度的差异用于分离它们。下层由密度最高的液体形成,而上层由密度最低的液体形成。
色谱法
Chromatography is a method of separating the constituents of a liquid mixture. It was first proposed by Michael Tswett, a Russian scientist. Chromatography requires that the sample be dissolved in a specific solvent known as the mobile phase.
流动相可以是气体或液体。流动相随后通过称为固定相的第二相。放置在玻璃板或一张色谱纸中的物质可用作固定相。
混合物的各种成分以不同的速度移动,导致它们分离。有多种色谱技术可用,包括柱色谱、TLC、纸色谱和气相色谱。最重要的色谱程序之一是纸色谱。在纸色谱中,固定相是纸,流动相是液体溶剂。将样品放在纸上的一个点上,然后将纸小心地浸入纸色谱中的溶剂中。由于毛细作用,溶剂在纸上上升,混合物的成分以不同的速度上升,将它们彼此分离。
简单蒸馏
Simple distillation is a process for separating components of a combination including two miscible liquids that boil without decomposition and have a large enough difference in boiling points.
蒸馏需要将液体加热到其沸点,将蒸汽移动到设备的冷部分,冷凝蒸汽,并将冷凝的液体收集在容器中。在此过程中,当液体温度升高时,液体的蒸气压也会升高。当液体的蒸气压和气压相等时,液体进入蒸气状态。蒸汽通过设备的加热部分,直到它们接触到水冷冷凝器的冷表面。当蒸汽冷却时,它会冷凝并流下冷凝器,然后由真空适配器收集。
分馏
Fractional distillation is used to separate a mixture of two or more miscible liquids with boiling points that differ by less than 25K. The apparatus for fractional distillation is similar to that used for simple distillation, with the exception of a fractionating column installed between the distillation flask and the condenser.
一个简单的分馏柱是一个玻璃珠填充管。珠子为蒸汽提供了反复冷却和冷凝的表面。当混合物的蒸气通过分馏塔时,沸点较低的液体蒸气首先流出分馏塔,冷凝并由于反复冷凝和蒸发而被收集在接收瓶中。沸点稍高的另一种液体可以以类似的方式收集在不同的接收瓶中。
示例问题
问题1:什么是化学分离方法?
回答:
The typical chemical engineering processes of separation and purification are distillation, crystallisation, adsorption, membrane operations, absorption and stripping, and oxidation.
问题2:如何分离沙子和盐?
回答:
It either stays in the bath as sand is added to it or develops a film on the bottom of the bottle. As a result, sand is insoluble in water and does not dissolve in it. It is simple to separate sand and water from a mixture by separating it. Evaporation can be used to separate salt from a solution.
问题3:可口可乐是混合物吗?
回答:
Despite the fact that the sugar and water are mixed equally in the solution, Coca-Cola is a homogeneous combination. In a homogeneous mixture, such as Coca-Cola, you can see the essential ingredients, but in a heterogeneous mixture, such as a salad, you cannot.
问题4:可以分离均质混合物吗?
回答:
“Typically, components in homogeneous mixes may be recognised by taking into account the varied qualities of the distinct components.” During the distillation process, a mixture can be heated “until the component that boils at the lowest temperature produces a vapour and can be differentiated.”
问题5:什么是分馏?
回答:
Fractional distillation is used to separate a mixture of two or more miscible liquids with boiling points that differ by less than 25K.