9 kỹ thuật tách hỗn hợp phổ biến nhất

Sự lựa chọn các kỹ thuật tách hỗn hợp dựa trên loại hỗn hợp và sự khác biệt về tính chất hóa học của các thành phần của hỗn hợp (Đại học Amrita & CDAC Mumbai, SF).

Hầu hết các vật liệu trong môi trường của chúng tôi là hỗn hợp của hai hoặc nhiều thành phần. Các hỗn hợp là đồng nhất hoặc không đồng nhất. Các hỗn hợp đồng nhất là đồng nhất trong thành phần, trái lại các hỗn hợp không đồng nhất là không.

Không khí là hỗn hợp đồng nhất và dầu trong nước là hỗn hợp không đồng nhất. Hỗn hợp đồng nhất và không đồng nhất có thể được tách thành các thành phần của chúng bằng các phương pháp vật lý khác nhau.

Trong một phản ứng hóa học, điều quan trọng là cách ly (các) thành phần quan tâm khỏi tất cả các vật liệu khác để chúng có thể được đặc trưng thêm.

Các nghiên cứu về hệ thống sinh hóa, phân tích môi trường, nghiên cứu dược phẩm, những lĩnh vực này và nhiều lĩnh vực nghiên cứu khác đòi hỏi các phương pháp phân tách đáng tin cậy (Tách hỗn hợp, SF).

Hỗn hợp có nhiều dạng và pha. Hầu hết trong số chúng có thể được tách ra, và loại phương pháp tách phụ thuộc vào loại hỗn hợp đó.

Các phương pháp phổ biến để tách hỗn hợp

Lọc

Lọc là một phương pháp được sử dụng để tách các chất tinh khiết thành các hỗn hợp bao gồm các hạt, một số trong đó đủ lớn để thu được bằng vật liệu xốp.

Kích thước hạt có thể thay đổi đáng kể, với loại hỗn hợp. Ví dụ, nước suối là hỗn hợp chứa các sinh vật tự nhiên như vi khuẩn, vi rút và động vật nguyên sinh.

Một số bộ lọc nước có thể lọc vi khuẩn, có chiều dài là 1 micron. Các hỗn hợp khác, chẳng hạn như đất, có kích thước hạt tương đối lớn, có thể được lọc qua một cái gì đó như bộ lọc cà phê.

Sắc

Khi mật độ của hai chất lỏng không thể tách rời với nhau phải được tách ra, phương pháp này có thể được sử dụng.

Phễu tách giúp thu gom riêng các chất lỏng kéo. Trong trường hợp chất rắn, chất rắn nhẹ hơn có thể được tách ra bằng cách khử nó trong môi trường nước khi cả hai chất rắn không tan. Khi thổi khí cũng có thể thực hiện phân tách bằng hỗn hợp rắn rất nhẹ và nặng.

Thăng hoa

Đó là tính chất vật lý của một số chất để chuyển trực tiếp từ trạng thái rắn sang trạng thái khí mà không có sự xuất hiện của trạng thái lỏng.

Không phải tất cả các chất đều có đặc điểm này. Nếu một thành phần của hỗn hợp được thăng hoa, tính chất này có thể được sử dụng để tách nó khỏi các thành phần khác của hỗn hợp.

Iốt (I ₂ ), naphtalen (C ₁₀ H ₈, naphthalene), amoni clorua (NH ₄ Cl) và đá khô (CO ₂ rắn) là các chất thăng hoa (KỸ THUẬT XỬ LÝ VẬT LÝ, SF ).

Bốc hơi

Sự bay hơi là một kỹ thuật được sử dụng để tách các hỗn hợp đồng nhất trong đó có một hoặc nhiều chất rắn hòa tan.

Phương pháp này trục xuất các thành phần chất lỏng của các thành phần rắn. Quá trình này thường bao gồm làm nóng hỗn hợp cho đến khi không còn chất lỏng.

Trước khi sử dụng phương pháp này, hỗn hợp chỉ nên chứa một thành phần lỏng, trừ khi việc cách ly các thành phần lỏng không quan trọng.

Điều này là do tất cả các thành phần chất lỏng sẽ bay hơi theo thời gian. Phương pháp này phù hợp để tách chất rắn hòa tan khỏi chất lỏng.

Ở nhiều nơi trên thế giới, muối ăn được lấy từ sự bốc hơi của nước biển. Sức nóng của quá trình đến từ mặt trời (Quỹ CK-12, SF).

Chưng cất đơn giản

Chưng cất đơn giản là phương pháp được sử dụng để tách các thành phần của hỗn hợp chứa hai chất lỏng có thể trộn được mà không bị phân hủy và có sự khác biệt đủ về điểm sôi của chúng.

Quá trình chưng cất bao gồm làm nóng chất lỏng đến các điểm sôi của nó và chuyển hơi sang phần lạnh của thiết bị, sau đó ngưng tụ hơi và thu lấy chất lỏng ngưng tụ trong một thùng chứa.

Trong quá trình này, khi nhiệt độ của chất lỏng tăng thì áp suất hơi của chất lỏng tăng. Khi áp suất hơi của chất lỏng và áp suất khí quyển đạt đến cùng một mức, chất lỏng sẽ chuyển sang trạng thái hơi.

Hơi bay qua phần được làm nóng của thiết bị cho đến khi chúng tiếp xúc với bề mặt lạnh của bình ngưng làm mát bằng nước.

Khi hơi nước nguội đi, nó ngưng tụ và đi qua thiết bị ngưng tụ và được thu thập trong một máy thu thông qua bộ chuyển đổi chân không.

Chưng cất phân đoạn

Khi chênh lệch điểm sôi gần nhau và không nhiều, quá trình chưng cất chi tiết được thực hiện gọi là chưng cất phân đoạn. Nó được thực hiện trong một cột được gọi là cột phân đoạn.

Cột phân đoạn cho phép ngưng tụ các dung môi khác nhau ở các nhiệt độ khác nhau và trả lại phần hỗn hợp vào bình.

Việc chưng cất dầu mỏ được thực hiện trong cột phân đoạn trong một số thành phần trong một phạm vi nhiệt độ rộng.

Sự khác biệt điểm nóng chảy cũng có thể được sử dụng theo cách tương tự như điểm sôi trong quá trình tách hỗn hợp.

Các tảng băng được hình thành là nước ngọt đông đặc và dựa trên sự suy yếu của hiện tượng đóng băng (Tutorvista.com, SF).

Sắc ký

Sắc ký là một họ các kỹ thuật hóa học phân tích để tách các hỗn hợp. Nó liên quan đến việc chuyển mẫu, hỗn hợp chứa chất phân tích, vào "pha động", thường trong dòng dung môi, qua "pha tĩnh".

Pha tĩnh làm chậm sự đi qua của các thành phần của mẫu. Khi các thành phần đi qua hệ thống ở các tốc độ khác nhau, chúng sẽ tách ra theo thời gian, như là vận động viên trong cuộc đua marathon.

Lý tưởng nhất, mỗi thành phần có thời gian đặc trưng của hệ thống đi qua. Điều này được gọi là "thời gian duy trì."

Máy sắc ký lấy hỗn hợp hóa học được mang theo bởi chất lỏng hoặc khí và tách nó thành các thành phần của nó do sự phân bố khác biệt của các chất hòa tan khi chúng chảy xung quanh hoặc qua một chất lỏng hoặc pha rắn.

Các kỹ thuật khác nhau để tách các hỗn hợp phức tạp dựa trên ái lực khác biệt của các chất đối với môi trường chuyển động khí hoặc lỏng và đối với môi trường hấp phụ đứng yên mà chúng đi qua. Chẳng hạn như giấy, gelatin hoặc gel silicat magiê (Kỹ thuật tách, SF).

Ly tâm

Trong quá trình ly tâm, một chất lỏng bị xoáy nhanh đến mức các hạt tách ra. Sự khác biệt về mật độ làm cho các hạt nặng hơn chìm xuống đáy và các hạt nhẹ hơn tích tụ ở phía trên.

Các bác sĩ tách mẫu máu để phân tích (nghiên cứu) bằng máy ly tâm (Kindersley, 2007).