Visa mūsu dzīve burtiski balstās uz dažādu ķīmisko vielu darbu. Mēs elpojam gaisu, kas satur daudz dažādu gāzu. Izlaide ir oglekļa dioksīds, ko pēc tam apstrādā augi. Mēs dzeram ūdeni vai pienu, kas ir ūdens maisījums ar citiem komponentiem (taukiem, minerālsāļiem, olb altumvielām un tā tālāk).
Banāls ābols ir vesels komplekss sarežģītu ķīmisku vielu komplekss, kas mijiedarbojas savā starpā un mūsu organismā. Tiklīdz kaut kas nokļūst mūsu kuņģī, mūsu absorbētajā produktā esošās vielas sāk mijiedarboties ar kuņģa sulu. Pilnīgi katrs priekšmets: cilvēks, dārzenis, dzīvnieks ir daļiņu un vielu kopums. Pēdējās iedala divos dažādos veidos: tīrās vielās un maisījumos. Šajā materiālā mēs noskaidrosim, kuras vielas ir tīras un kuras no tām pieder maisījumu kategorijai. Apsveriet maisījumu atdalīšanas metodes. Un apskatiet arī tipiskus tīru vielu piemērus.
Tīras vielas
Tātad, ķīmijā tīras vielas ir tās vielas, kas vienmēr sastāv tikai no viena veida daļiņām. Un tas ir pirmais svarīgais īpašums. Tīra viela ir, piemēram, ūdens, kas sastāv notikai no ūdens molekulām (tas ir, viņu pašu). Arī tīrai vielai vienmēr ir nemainīgs sastāvs. Tādējādi katra ūdens molekula sastāv no diviem ūdeņraža atomiem un viena skābekļa atoma.
Atšķirībā no maisījumiem tīru vielu īpašības ir pastāvīgas un mainās, parādoties piemaisījumiem. Tikai destilētam ūdenim ir viršanas temperatūra, savukārt jūras ūdens vārās augstākā temperatūrā. Jāpatur prātā, ka jebkura tīra viela nav absolūti tīra, jo pat tīrā alumīnija sastāvā ir piemaisījums, lai gan tā daļa ir 0,001%. Rodas jautājums, kā atrast tīras vielas masu? Aprēķina formula ir šāda - tīras vielas m (masa) u003d W (koncentrācija) tīras vielasmaisījums / 100%.
Ir arī tāds tīro vielu veids kā īpaši tīras vielas (ultra-tīras, augstas tīrības pakāpes). Šādas vielas izmanto pusvadītāju ražošanā dažādās mērīšanas un skaitļošanas ierīcēs, kodolenerģētikā un daudzās citās profesionālajās jomās.
Tīru vielu piemēri
Mēs jau esam noskaidrojuši, ka tīra viela ir tāda, kas satur tāda paša veida elementus. Sniegs ir labs tīras vielas piemērs. Faktiski tas ir tas pats ūdens, taču atšķirībā no ūdens, ar kuru mēs sastopamies ikdienā, šis ūdens ir daudz tīrāks un nesatur piemaisījumus. Dimants ir arī tīra viela, jo tajā ir tikai ogleklis bez piemaisījumiem. Tas pats attiecas uz kalnu kristālu. UzIkdienā mēs saskaramies ar vēl vienu tīras vielas piemēru - rafinētu cukuru, kas satur tikai saharozi.
Mixes
Mēs jau esam apsvēruši tīras vielas un tīru vielu piemērus, tagad pāriesim pie citas vielu kategorijas - maisījumiem. Maisījums ir tad, ja vairākas vielas tiek sajauktas kopā. Ar maisījumiem sastopamies pastāvīgi, pat ikdienā. Tas pats tējas vai ziepju šķīdums ir maisījumi, ko lietojam ikdienā. Maisījumus var radīt cilvēks, vai tie var būt dabiski. Tie ir cietā, šķidrā un gāzveida stāvoklī. Kā minēts iepriekš, tā pati tēja ir ūdens, cukura un tējas maisījums. Šis ir mākslīga maisījuma piemērs. Piens ir dabisks maisījums, jo tas parādās bez cilvēka iejaukšanās izstrādes procesā un satur daudz dažādu komponentu.
Cilvēka radītie maisījumi gandrīz vienmēr ir izturīgi, un dabiskie karstuma ietekmē sāk sadalīties atsevišķās daļiņās (piens, piemēram, pēc dažām dienām saskābst). Maisījumus iedala arī neviendabīgajos un viendabīgajos. Heterogēni maisījumi ir neviendabīgi, un to sastāvdaļas ir redzamas ar neapbruņotu aci un zem mikroskopa. Šādus maisījumus sauc par suspensijām, kuras savukārt iedala suspensijās (viela cietā stāvoklī un viela šķidrā stāvoklī) un emulsijās (divas vielas šķidrā stāvoklī). Homogēni maisījumi ir viendabīgi, un to atsevišķās sastāvdaļas nevar ņemt vērā. Tos sauc arī par šķīdumiem (tās var būt gāzveida vielas,šķidrā vai cietā stāvoklī).
Maisījuma un tīru vielu raksturojums
Lai atvieglotu uztveri, informācija tiek sniegta tabulas veidā.
| Salīdzinošā zīme | Tīras vielas | Mixes |
| Vielu sastāvs | Saglabājiet kompozīciju nemainīgu | Ir mainīgs sastāvs |
| Vielu veidi | Satur vienu vielu | Ietveriet dažādas vielas |
| Fizikālās īpašības | Saglabājiet nemainīgas fiziskās īpašības | Ir nestabilas fiziskās īpašības |
| Matērijas enerģijas maiņa | Izmaiņas enerģijas ģenerēšanas laikā | Bez izmaiņām |
Tīru vielu iegūšanas metodes
Dabā daudzas vielas pastāv maisījumu veidā. Tos izmanto farmakoloģijā, rūpnieciskajā ražošanā.
Lai iegūtu tīras vielas, tiek izmantotas dažādas atdalīšanas metodes. Heterogēnu maisījumus atdala ar nostādināšanu un filtrēšanu. Homogēnus maisījumus atdala iztvaicējot un destilējot. Apsveriet katru metodi atsevišķi.
Izlīgums
Šo metodi izmanto, lai atdalītu suspensijas, piemēram, upes smilšu un ūdens maisījumu. Galvenais princips, uz kura balstās nostādināšanas process, ir to blīvuma atšķirībasatdalāmās vielas. Piemēram, viena smaga viela un ūdens. Kura tīra viela ir smagāka par ūdeni? Tā ir, piemēram, smiltis, kas savas masas dēļ sāks nosēsties apakšā. Dažādas emulsijas tiek atdalītas vienādi. Piemēram, augu eļļu vai eļļu var atdalīt no ūdens. Šīs vielas atdalīšanas procesā veido nelielu plēvīti uz ūdens virsmas. Laboratorijas apstākļos to pašu procesu veic, izmantojot dalāmo piltuvi. Šī maisījumu atdalīšanas metode darbojas arī dabā (bez cilvēka iejaukšanās). Piemēram, kvēpu nogulsnēšanās no dūmiem un krējuma nogulsnēšanās pienā.
Filtrēšana
Šī metode ir piemērota tīru vielu iegūšanai no neviendabīgiem maisījumiem, piemēram, no ūdens un galda sāls maisījuma. Tātad, kā filtrēšana darbojas maisījuma daļiņu atdalīšanas procesā? Būtība ir tāda, ka vielām ir dažādi šķīdības līmeņi un daļiņu izmēri.
Filtrs ir izveidots tā, lai caur to varētu iziet tikai daļiņas ar vienādu šķīdību vai vienādu izmēru. Lielākas un citas nepiemērotas daļiņas nevarēs iziet cauri filtram un tiks izsijātas. Filtru lomu var pildīt ne tikai specializētas ierīces un risinājumi laboratorijas ietvaros, bet arī tādas pazīstamas lietas kā vate, ogles, apdedzināts māls, presēts stikls un citi poraini priekšmeti. Filtri reālajā dzīvē tiek izmantoti daudz biežāk, nekā jūs varētu domāt.
Pēc šī principa mums visiem der pazīstamais putekļu sūcējs, kas atdala lielusgružu daļiņas un veikli iesūc mazās, kas nespēj sabojāt mehānismu. Kad esat slims, jūs valkājat marles saiti, kas var atsijāt baktērijas. Darbinieki, kuru profesija ir saistīta ar bīstamu gāzu un putekļu izplatību, valkā elpceļu maskas, lai pasargātu viņus no saindēšanās.
Magnēta un ūdens ietekme
Tādā veidā jūs varat atdalīt dzelzs pulvera un sēra maisījumu. Atdalīšanas princips ir balstīts uz magnēta ietekmi uz dzelzi. Dzelzs daļiņas tiek piesaistītas magnētam, bet sērs paliek vietā. To pašu metodi var izmantot, lai atdalītu citas metāla daļas no dažādu materiālu masas.
Ja sēra pulveri, kas sajaukts ar dzelzs pulveri, ielej ūdenī, nesamitrinošas sēra daļiņas uzpeldēs uz ūdens virsmu, savukārt smagais dzelzs uzreiz nokritīs apakšā.
Iztvaikošana un kristalizācija
Šī metode darbojas ar viendabīgiem maisījumiem, piemēram, sāls šķīdumu ūdenī. Tas darbojas dabiskos procesos un laboratorijas apstākļos. Piemēram, daži ezeri, sildot, iztvaiko ūdeni, un tā vietā paliek galda sāls. No ķīmijas viedokļa šis process ir balstīts uz faktu, ka divu vielu viršanas temperatūras atšķirība neļauj tām iztvaikot vienlaikus. Iznīcinātais ūdens pārvērtīsies tvaikā, un atlikušais sāls paliks normālā stāvoklī.
Ja ekstrahējamā viela (piemēram, cukurs) karsējot kūst, ūdens netiek pilnībā iztvaicēts. Maisījumu vispirms uzkarsē, un pēc tam iegūto modificēmaisījumu uzstāj, lai cukura daļiņas nosēstos apakšā. Dažreiz ir grūtāks uzdevums - vielas ar augstāku viršanas temperatūru atdalīšana. Piemēram, ūdens atdalīšana no sāls. Šajā gadījumā iztvaicētā viela ir jāsavāc, jāatdzesē un jākondensē. Šo viendabīgo maisījumu atdalīšanas metodi sauc par destilāciju (vai vienkārši destilāciju). Ir īpašas ierīces, kas destilē ūdeni. Šāds ūdens (destilēts) tiek aktīvi izmantots farmakoloģijā vai automobiļu dzesēšanas sistēmās. Protams, cilvēki alkohola destilēšanai izmanto vienu un to pašu metodi.
Hromatogrāfija
Pēdējā atdalīšanas metode ir hromatogrāfija. Tas ir balstīts uz faktu, ka dažas vielas mēdz absorbēt citas vielu sastāvdaļas. Tas darbojas šādi. Ja paņemsiet papīru vai audumu, uz kura kaut kas rakstīts ar tinti, un daļu no tā iegremdējiet ūdenī, pamanīsiet sekojošo: ūdens sāks uzsūkties papīrā vai audumā un ložņās uz augšu, bet krāsviela lieta nedaudz atpaliks. Izmantojot šo paņēmienu, zinātnieks M. S. Cvets spēja atdalīt hlorofilu (viela, kas augiem piešķir zaļu krāsu) no auga zaļajām daļām.
