如何分离两种固体的混合物?
当我们观察周围的环境时,我们会看到许多具有不同形状、大小和纹理的事物。这个宇宙中的一切都是由科学家们称之为物质的物质组成的。我们呼吸的空气,吃的食物,石头、云彩、星星、植物和动物,甚至是一滴水或一粒沙子——一切都是物质。这些物质具有不同的性质,不同的性质。它们可以是纯净的,也可以是其中的一些杂质。当我们环顾四周时,我们也可以看到,上面提到的所有东西都占据了空间并具有质量。
混合物的类型
- 均质混合物:它们是在整个质量中具有相同性质和组合的混合物。例如糖混合在水中。
- 异质混合物:它们在不同部分具有不同的性质和成分。例如与盐混合的沙子。
混合物的特性
- 其成分之间不存在化学力作用,但它们一起存在。
- 它们本质上可以是异质的或同质的。
- 物质的比例以无限的方式变化。
- 混合物的成分可以通过物理方法分离。
- 它们的沸点和熔点取决于成分的特性。
- 在混合物的形成过程中,能量没有变化。
- 所有物质状态都可以结合形成混合物。
混合物的分离
A separation process is a method that converts a mixture of chemical substances into two or more distinct product mixtures. In some cases, a separation may fully divide the mixture into pure constituents. It exploit differences in chemical or physical properties between the constituents of a mixture.
异质混合物可以通过我们在日常生活中使用的简单物理方法(如手工挑选、筛分、过滤)分离成各自的成分。
混合物分离方法
大多数时候,我们遇到的化学物质并不是最纯净的形式。它们本质上是两种或多种化学物质的组合。令人惊讶的是,混音以多种方式出现。因此,有几种分离程序用于分离组件的组合。至于是否需要分离,通常是为了去除所有不需要的材料并获得有用的成分。
The separation of mixtures refers to the process or methods of physically separating distinct components of a mixture.
用于分离混合物的程序取决于组合类型和混合物成分化学特性的差异。
两种固体混合物的分离
有许多方法可以实现以下目标,下面将讨论:
1.机械采摘或手工采摘:
在这种方法中,组件根据尺寸和形状等物理特性进行分离。示例 - 从谷物中去除石头。这种可以通过手工挑选混合物来分离混合物的技术称为手工挑选。这种方法可以用来从谷物中分离出稍微大一点的泥土、石头和外壳,因为这些杂质的数量通常不是很大。
2. 通过使用合适的溶剂:
在这里,两种固体的混合物可以通过使用溶剂使其中一种物质溶于溶剂中,从而将两种物质分离。例如,糖和沙子的混合物可以通过使用水作为溶剂来分离,因为糖溶于水而沙子不溶于水。糖和沙子在水中溶解度的差异用于将它们分开。
3、升华分离:
固体在加热时直接变成蒸气,在冷却时蒸气变成固体称为升华。升华过程用于将这些物质从加热时升华的混合物中分离出来。例如氯化铵、碘、樟脑、萘等在加热时升华,并且可以通过冷却成蒸气以升华物的形式回收。大多数物质不会升华。当一些分子吸收热能时,它们的能量状态比它们的邻居高得多,因此它们克服了吸引力并逃逸到气相中。然后升华被定义为将状态从固体变为气体所需的热量或能量。
4、磁选:
如果混合物含有铁作为成分之一,则可以使用磁铁将其分离。例如,铁填充物和硫粉的混合物可以通过磁铁分离。铁屑会被磁铁吸引,而硫不会。该技术适用于少数含有磁性的矿物,也适用于具有顺磁性(受影响较小的材料)的矿物。并非所有金属都具有磁性。金、银和铝就是一些例子。
5. 重力分离:
使用该方法可以分离含有两种密度不同但均不溶于溶剂的组分的混合物。示例 - 粉笔粉和沙子在水中的混合物。由于沙子密度较大,它们会沉淀在水容器的底部,而密度较小的粉笔则漂浮在其中。最显着的优势是它们的成本效益和出色的减少。重力分离是一种有吸引力的单元操作,因为它通常具有较低的资本和运营成本,即使有可能引起环境问题的化学品也很少使用。金属矿石比脉石颗粒重。此过程使用此属性来浓缩矿石。赤铁矿采用重选工艺进行浓缩。赤铁矿是一种常见的氧化铁矿石。
液压清洗是一种重力分离。在这里,矿石通过向上的水流进行浓缩,所有较轻的脉石颗粒与较重的金属矿石分离。
示例问题
问题1:什么是离心?
解决方案:
Centrifugation is used to separate tiny solid particles that pass through a filter paper which is carried out with the process of centrifugation which in turn, is based on the shape and size of particles, viscosity of the medium and speed of rotation. On rotating the rotor, due to centrifugal force the denser insoluble particles separate from liquid and ends up at the bottom of the tube and the liquid gets collected at the top.
问题2:什么是机械采摘?
解决方案:
It is a technique of separating two components on the basis of physical characteristics like size and shape. Example- Removing stones from grains.
问题3:解释升华分离的过程。
解决方案:
The changing of a solid directly into vapors on heating, and of vapors into solid on cooling is called sublimation. The process of sublimation is used to separate those substances from a mixture which sublime on heating. E.g. Ammonium chloride, iodine, camphor, naphthalene etc. sublime on heating and can be recovered in the form of a sublimate by cooling into vapors. Most of the substances do not undergo sublimation.
问题4:有哪些不同类型的混合物?
解决方案:
Mixtures can be classified into two types- homogeneous mixture and heterogeneous mixture. The former is a mixture which possess same properties and combination throughout their masses. while the latter possess different properties and compositions in various parts.
问题 5:定义色谱。色谱有多少种类型?
解决方案:
It is used to separate components in a liquid mixture and is based on different properties of compounds in two phases: stationary and mobile phase. It is of four types-
- Adsorption Chromatography
- Thin Layer Chromatography
- Column Chromatography
- Partition Chromatography
问题6:什么是重力分离?
解决方案:
Mixture containing two components having different densities but both being insoluble in a solvent can be separated by using this method. Example- Mixture of chalk powder and sand in water. As sand is more dense, they settle at the bottom of the water container, while chalk being less dense floats in it.
问题 7:比较升华和蒸发。
解决方案:
Both are useful in describing phase transitions of matter. The properties of matter are uniform in the phase of matter. The conversion of the phase of matter from one phase to another is a phase transition. In sublimation, the initial phase is solid-phase whereas in evaporation the initial phase is a liquid phase. Also, in sublimation, the enthalpy gives the amount of energy that is required for sublimation to occur.
问题8:矿石的磁选工艺是什么?
解决方案:
An electromagnetic separator is required. A brass belt moves over two rollers, one of which encloses magnets in it. The powdered ore is dropped over the moving belt at one end. The non-magnetic part of the ore is not attracted by the magnet and falls, forming a separate heap at a distance. The magnetic part clings to the belt and forms another heap.