Глава 4. Вещества в окружающей нас природе и в технике

Чистые вещества и смеси

Сложнее разделять гомогенные смеси, частицы которых не видны. В этом случае для разделения смесей могут быть использованы другие способы (табл. 12).

Способы разделения гомогенных смесей

Охарактеризуем некоторые методы разделения гомогенных смесей.

Перегонка жидкостей осуществляется в аппаратуре, где обеспечивается нагревание жидкости и охлаждение паров. Перегонка применяется, например, для приготовления дистиллированной воды. Кристаллизация — выпаривание вещества из раствора — в основном применяется в лабораторных исследованиях. Например, кристаллизацией может быть очищена поваренная соль. Плавление и последующая кристаллизация вещества часто используются для получения сверхчистых металлов, необходимых, например, для надёжной работы ядерных реакторов. Сублимацию (возгонку) и последующую (после охлаждения) кристаллизацию используют для очистки веществ с низкой температурой возгонки, например кристаллического иода.

Особым методом разделения смесей является хроматография.

Хроматография — метод разделения смесей, основанный на распределении веществ между двумя фазами — неподвижной и подвижной. С помощью хроматографии можно разделять жидкие и газовые смеси, даже те, разделение которых другими методами невозможно.
Хроматография используется в химической, фармацевтической, пищевой промышленности, для очистки растворов, а также удаления солей из сахарных сиропов, молока. С помощью этого метода улавливаются ценные соединения из природных растворов и отработанных вод различных производств. В лабораторных исследованиях применение хроматографии позволяет проводить быстрые и точные количественные и качественные анализы многих веществ.

После разделения смеси необходимо установить, что представляет собой каждый её компонент, т. е. провести идентификацию вещества. Идентификацию веществ можно осуществлять различными способами: первые предположения делают на основании внешних признаков (окраски, запаха, формы кристаллов вещества и др.). Окончательное заключение о составе веществ делается после тщательного химического анализа.

Простейшим, но весьма эффективным способом идентификации веществ является определение температур плавления и кипения веществ.

Зная температуру плавления, можно сделать предположение о том, что представляет собой данное вещество. Примеси повышают температуру кипения и понижают температуру замерзания чистого вещества.

Основные понятия

Чистые вещества • Смеси • Гомогенные и гетерогенные смеси • Способы разделения смесей • Идентификация веществ

Вопросы и задания

1. Охарактеризуйте чистые вещества и примеси. Как определяется чистота веществ?

2. Какие виды смесей вам известны? Приведите примеры.

3. Как разделить следующие смеси: а) растительное масло (жидкость) и воду; б) алюминиевые стружки и бензин; в) уголь и сахар; г) песок и порошок серы; д) смесь красителей (жидкость)?

4. Фильтрованием можно разделить смесь

1) воды и сахара
2) воды и подсолнечного масла
3) воды и поваренной соли
4) воды и речного песка

5. Очистить железные опилки от порошка серы можно

1) фильтрованием
2) выпариванием
3) с помощью магнита
4) растиранием смеси в ступке

6. Для очистки было взято 10,5 г кристаллического иода, после возгонки и охлаждения было получено 8,75 г чистого вещества. Сколько примесей в процентах содержалось в исходном кристаллическом иоде?

7. Как самопроизвольно осуществляется очистка веществ в природе?

<<< К началу параграфа