In groep 8 bestuderen studenten zuivere stoffen en mengsels in een scheikundecursus. Ons artikel zal hen helpen dit onderwerp te begrijpen. We vertellen je welke stoffen puur worden genoemd en welke mengsels. Heb je ooit nagedacht over de vraag: "Is er een absoluut zuivere stof?" Het antwoord zal je misschien verbazen.
Waarom wordt dit onderwerp op school onderwezen?
Alvorens de definitie van een "zuivere stof" in overweging te nemen, is het noodzakelijk om de vraag te beantwoorden: "Met welke stof hebben we eigenlijk te maken - een zuivere stof of een mengsel?"
De zuiverheid van materie baarde niet alleen onderzoekers, wetenschappers, maar ook gewone mensen zorgen. Wat bedoelen we meestal met dit begrip? Ieder van ons wil water drinken zonder onzuiverheden van zware metalen. We willen frisse lucht inademen die niet vervuild is door uitlaatgassen van auto's. Maar kunnen niet-verontreinigd water en lucht zuivere stoffen worden genoemd? Wetenschappelijk, nee.
Wat is een mengsel?
Een mengsel is dus een stof die verschillende soorten moleculen bevat. Denk nu eens aan de samenstelling van het water dat stroomtuit de kraan - ja, ja, het bevat veel onzuiverheden. De stoffen waaruit het mengsel bestaat, worden op hun beurt componenten genoemd. Overweeg een voorbeeld. De lucht die we inademen is een mengsel van verschillende gassen. De componenten waaruit de samenstelling bestaat, zijn zuurstof, stikstof, koolstofdioxide, enzovoort. Als de massa van een component tien keer kleiner is dan de massa van een andere, dan wordt zo'n stof een onzuiverheid genoemd. Vaak is er in de natuur lucht die vervuild is met onzuiverheden van waterstofsulfide. Dit gas ruikt naar rotte eieren en is giftig voor de mens. Wanneer vakantiegangers een vuur maken op de oever van de rivier, vervuilt het de lucht met kooldioxide, wat ook gevaarlijk is in grote hoeveelheden.
Vooral gevatte jongens hebben misschien al een vraag: "Wat komt vaker voor - pure stoffen of mengsels?" Om je vraag te beantwoorden: "Eigenlijk is alles om ons heen mengsels."
De natuur is zo geweldig.
Een paar woorden over de soorten zuivere stoffen
Aan het begin van het artikel beloofden we te praten over de vraag of stoffen absoluut zonder onzuiverheden bestaan. Denk je dat die er zijn? We hebben het al gehad over kraanwater. Maar kan bronwater onzuiverheden bevatten? Het antwoord op deze vraag is simpel: absoluut zuivere stoffen komen in de natuur niet voor. In wetenschappelijke kringen is het echter gebruikelijk om te praten over de relatieve zuiverheid van een stof. Het klinkt als volgt: "De substantie is puur, maar met een waarschuwing." Zo kan het bijvoorbeeld technisch schoon zijn. Zwarte en paarse inkten bevatten onzuiverheden. Als ze niet kunnen worden gedetecteerd door een chemische reactie, dan is dit:de stof zou chemisch zuiver zijn. Dit is gedestilleerd water.
Over reinheid
Dus het is tijd om over pure materie te praten. Dit is een stof die in zijn samenstelling deeltjes van slechts één type heeft. Het blijkt dat het bijzondere eigenschappen heeft. Het heeft een andere naam: individuele stof. Laten we proberen de eigenschappen van zuiver water te karakteriseren:
- individuele stof: gedestilleerd water;
- kookpunt - 100°C;
- smeltpunt - 0°C;
- dit water heeft geen smaak, geur of kleur.
Hoe stoffen scheiden?
Deze vraag is ook relevant. Heel vaak scheidt een persoon in het dagelijks leven en op het werk (in grotere mate) stoffen. Zo wordt in melk bijvoorbeeld room gevormd, die bij toepassing van de bezinkmethode van het oppervlak kan worden opgevangen. Tijdens het raffineren van olie produceert een persoon benzine, raketbrandstof, kerosine, machineolie, enzovoort. In alle stadia van de verwerking gebruikt een persoon verschillende methoden voor het scheiden van mengsels, die afhankelijk zijn van de aggregatietoestand van de stof. Laten we ze allemaal eens bekijken.
Filteren
Deze methode wordt gebruikt wanneer er een vloeibare substantie is die onoplosbare vaste deeltjes bevat. Bijvoorbeeld water en rivierzand. Dit mengsel wordt door een filter geleid. Zo blijft het zand in het filter en stroomt er rustig schoon water doorheen. We hechten hier zelden belang aan, maar in de keuken laten dagelijks veel stadsbewoners kraanwater doorlopenfilters schoonmaken. Dus tot op zekere hoogte kun je jezelf als een wetenschapper beschouwen!
Beslechten
We hebben net hierboven een paar woorden over deze methode gezegd. Laten we het echter in meer detail bekijken. Chemici nemen hun toevlucht tot deze methode wanneer het nodig is om suspensies of emulsies te scheiden. Als plantaardige olie bijvoorbeeld in schoon water is gedrongen, moet het resulterende mengsel worden geschud en een tijdje laten trekken. Daarna zal een persoon een fenomeen waarnemen wanneer de olie in de vorm van een film het water bedekt.
In laboratoria gebruiken scheikundigen een andere methode, een scheitrechter genaamd. Bij gebruik van deze zuiveringsmethode dringt een dichte vloeistof in de container binnen en blijft het lichtere over.
De afwikkelingsmethode heeft een serieus nadeel - het is een lage snelheid van het proces. In dit geval is een lange tijd nodig voor de vorming van een neerslag. In industriële ondernemingen wordt deze methode nog steeds gebruikt. Ingenieurs ontwerpen speciale constructies die "sumps" worden genoemd.
Magneet
Ieder van ons heeft minstens één keer in ons leven met een magneet gespeeld. Zijn verbazingwekkende vermogen om metalen aan te trekken leek magisch. Vindingrijke mensen vermoedden een magneet te gebruiken om mengsels te scheiden. Zo is het scheiden van hout- en ijzervijlsel mogelijk met een magneet. Maar het is de moeite waard om te overwegen dat het niet alle metalen kan aantrekken, alleen die mengsels die ferromagneten bevatten, zijn eraan onderworpen. Deze omvatten nikkel, terbium, kob alt, erbium enenz.
Distillatie
Deze term heeft Latijnse wortels, in vertaling betekent het 'druppels aftappen'. Deze methode is het scheiden van mengsels op basis van verschillen in kookpunt van stoffen. Het is deze methode die helpt om water en alcohol te scheiden. De laatste stof verdampt bij +78°C. Wanneer de dampen koude muren en oppervlakken raken, condenseren de dampen en veranderen ze in een vloeibare substantie.
In de zware industrie worden op deze manier olieproducten, zuivere metalen en verschillende geurstoffen gewonnen.
Kunnen gassen worden gescheiden?
We hadden het over zuivere stoffen en mengsels in vloeibare en vaste toestand. Maar wat als het nodig is om gasmengsels te scheiden? De slimme koppen van de chemische industrie passen tegenwoordig verschillende fysische methoden toe om gasvormige mengsels te scheiden:
- condensatie;
- sorptie;
- membraanscheiding;
- reflux.
Dus in ons artikel hebben we het concept van zuivere stoffen en mengsels overwogen. We ontdekten wat vaker voorkomt in de natuur. Nu kent u de verschillende manieren om mengsels te scheiden - en u kunt er zelf enkele demonstreren, zoals een magneet. We hopen dat ons artikel nuttig voor u was. Leer vandaag nog wetenschap, zodat u morgen elk probleem kunt oplossen - zowel thuis als in de productie!
