KEVERÉK: ÖSSZETEVŐK, TÍPUSOK, ELVÁLASZTÁSI MÓDSZEREK, PÉLDÁK - KULTURÁLIS SZÓKINCS - 2025

A keverék két vagy több anyag, anyag vagy vegyület kombinációja. A kémiát és a fizikát illetően feltételezzük, hogy az említett keverék komponensei nem reagálhatnak egymással, mivel összetételük és tulajdonságuk az idő múlásával megváltozik; ennélfogva ésszerű ideig (órákban, napokban, hetekben, években) stabiloknak kell lenniük.

A keverékek mindenhol és minden tudásterületen megtalálhatók; néhány ideológiai, mások kiméra vagy természetes. Megtalálhatjuk őket a konyhában, nem csak az élelmiszerekben, amelyek önmagukban szilárd és heterogén keverékek, hanem ugyanabban az anyagban, a fából készült asztalban, poharakban, gyümölcslevekkel ellátott kancsókban és más ehető vagy nem tárgyakban.

Egy csésze csokoládé habcsók, mint minden desszert, napi példák a keverékekre. Forrás: Pxhere.

A keverékeket fogkrémekben, szájvízben, borotvakrémekben, szappanokban, tisztítószerekben vagy WC-illatokban is megtalálják; még élettani hulladékunk is megfelelő mértékű. Az emberi test különféle keverékekből áll, amelyek egyensúlyban vannak egymással.

A keverék összetettségét annyira növelhetjük, amennyire képzeletünk ezt lehetővé teszi; az összetevők száma, az érintett fázisok, azok kölcsönhatása a környezettel. Ezért ennek a koncepciónak az első megközelítéséhez mindig a laboratóriumban vagy a mindennapi, a múltban vagy a modern életben található tipikus keverékekből indulunk.

A víz az ideális közeg a keverék megmagyarázására, mivel képes sok szilárd anyagot vagy folyadékot feloldani. Ennek felhasználásával leírjuk, hogy mit tartalmaz egy oldószer, oldott anyag, a részecskék mérete, a kapott oldat homogenitása vagy heterogenitása. Aztán tovább haladva világossá válik, hogy bármilyen folyékony, szilárd vagy gázos oldószer lehet.

A keverék alkotóelemei

Noha több százezer keverék létezik, alkotóelemeik redukálhatók és mindössze két típusba sorolhatók: oldószer vagy oldott anyag.

Oldószer

Először az oldószer példáját adták: víz. Valójában indokolt esetben univerzális oldószernek (vagy oldószernek) hívják. Ezután azt gondolhatjuk, hogy egy oldószernek szükségszerűen folyékonynak kell lennie, hogy feloldja a szilárd anyagokat vagy gázokat, amelyek kölcsönhatásba lépnek vele; egy ilyen állítás azonban helytelen.

Az oldószer az a közeg, amely képes hozzáadagolni a hozzáadott szilárd anyagokat, anyagokat, vegyületeket vagy anyagokat; és ezért általában a legmagasabb összetételű (ennél gazdagabb) a keverékben. Például az óceánokban az oldott sók mennyisége túlságosan nagy, de a teljes víztömegükhöz képest sápadnak.

Ha az oldószer közeg, ez azt jelenti, hogy nem mindig kell folyékonynak lennie; lehet szilárd vagy akár gáz is. Hasonlóképpen, az oldószernek nem kell egyetlen anyagból (csak víz) lennie, hanem önmagában keverékben kezelhető (víz és alkohol egyenlő arányban).

A közönséges oldószerek közül megnevezhetjük: jégecetet, sókat vagy olvadt fémeket, toluolt, kloroformot, benzint, nitrogént, levegőt, mezopórusos testeket.

oldható

Az oldott anyag egyszerűen az, amelyet hozzáadunk vagy feloldunk az említett oldószerben (anyagok, vegyületek stb.). Fizikai állapota bármilyen lehet, bár a szilárd anyag a leginkább reprezentatív és megfigyelhető jellegű. Ezenkívül jellemzi, hogy az oldószerhez viszonyítva alacsonyabb arányban van (kevésbé bőséges); bár nem mindig kell így lennie. A következő példában a víz az oldószer és a só az oldott anyag:

Keverék típusok

Tegyük fel, hogy A az oldószer, és B az oldott anyag. Ha A és B keverik vagy kombinálják, akkor az (A + B) keveréket eredményeznek. Az említett keveréket anyagi állapotát (folyadék, gáz vagy szilárd anyag), megjelenése szerint (homogén vagy heterogén) vagy az oldott részecskék mérete (szuszpenzió, kolloid vagy oldat) szerint lehet besorolni.

Mindezek a besorolások összefüggenek, de a keverékeket megjelenésük alapján tárgyaljuk, miközben szemcseméretükre is utalunk.

Homogén

Pohár víz, homogén keverék

A homogén keverék olyan, amely egyfázist mutat szabad szemmel, és amelyet önmagában nem lehet elválasztani a gravitáció hatása miatt. Ezért a részecskéi túl kicsik ahhoz, hogy az emberi szem megértse.

Az oldatok és kolloidok belépnek az ilyen típusú keverékbe, az oldott részecskék méretétől megkülönböztetve. Az összes oldat homogén.

heterogén

Olaj és víz heterogén keveréke

Egy heterogén keverék olyan, amely több mint két fázist mutat szabad szemmel, és részecskéinek molekuláris skálán megfigyelt egyenetlen eloszlása. Ezért ez lehet különböző színű szilárd anyagok, vagy gázok vagy nem elegyedő folyadékok keveréke. A kolloidok, különösen az emulziók és a szuszpenziók lépnek ilyen típusú keverékbe.

Ezért vannak homogén kolloidok, mint felhők, és heterogének, például majonéz, amelyet mikroszkóp alatt látunk, és víz emulgeált olajjal. Mikroszkóp alatt vagy mikrométeres skálán nézve azonban minden kolloid heterogén.

Keverék elválasztási módszerek

Az A + B keverék alkotóelemei (oldószer és oldott anyag) elválaszthatók attól függően, hogy milyen típusú keverék és milyen anyagtól függ.

Párolgás

A víz elpárolog a konyhai eszközből. Vidralta, a Wikimedia Commonsból

Az oldószereket az oldathoz hőszivattyúval bepároljuk, oly módon, hogy az oldószer a gázfázisba távozzon, és az oldott anyag maradjon a tartály falán. Ez egy vödör tengervízben figyelhető meg: amint a víz elpárolog, a fehér sók az alján maradnak.

Lepárlás

A desztillációt akkor kell használni, ha nem akarja eldobni az oldószert, hanem helyreállítja azt. A desztilláció fő célja azonban egy folyadékkeverékből álló oldat elválasztása; azaz ahol az oldott anyag szintén folyékony. Például egy víz-aceton keveréket desztillálunk az alacsony forráspontú aceton kinyerésére.

Szűrés

A szűréshez szükség van szűrőpapírra vagy porózus felületre, amely lehetővé teszi a folyadék átjutását, de amelynek pórusai elég kicsi a szilárd anyag megtartásához.

A szűrés különösen akkor hasznos, ha szuszpenziókat szétválasztunk, ahol a szilárd részecskéknek az aljára történő lerakódásig időbe telik. A kémiában ez a lépés a kicsapódási reakció után.

dekantálására

Elválasztó tölcsér

Ha folyékony-szilárd keverékről van szó, várjon, amíg a szilárd anyag leereszkedik az aljára (sűrűsége és részecskemérete alapján), öntse a folyadékot egy másik tartályba, ügyelve arra, hogy a szilárd anyag ne mozogjon a háttér.

Eközben a (heterogén) folyadék-folyadék keverékekben a híres elválasztótölcsért (a körtehez vagy a színfalakhoz hasonlóan) használják. A sűrűbb folyadékot az alján lévő keskeny fúvókán keresztül továbbítják, a kevésbé sűrűt pedig a felső száján keresztül (ahova a kupak megy).

rostálás

A szitálás szűrés, de szilárd-szilárd (heterogén) keverékekhez. Ennek a módszernek köszönhetően a különféle méretű szemcséket vagy köveket szitával vagy szitával választják el.

Szublimáció

Amikor a szilárd-szilárd keverék egyik alkotóeleme illékony, vagyis haladéktalanul átmegy gáznemű állapotba anélkül, hogy olvadás vagy olvadás megtörténne, akkor melegítjük, és tisztított kristályait hideg felületre helyezzük, miközben a keveréket a szublimálható komponens nélkül hagyjuk.

Kristályosodás

A szilárd-szilárd keveréket megfelelő oldószerben oldjuk úgy, hogy az oldószerben levő oldott anyag oldhatóságától függően hőmérséklet és hűtés útján elválaszthatok. Így a forró keverék lehűlésekor minden oldott anyag külön kristályosodik, amely lehetővé teszi a kristályok kiszűrését.

centrifugálás

Centrifugáláskor a kolloidok a gravitáció és gyorsulás hatására az összetevőik (diszpergált fázis és a kolloidok diszpergáló fázisa) elválasztódnak. Ezt akkor használják, amikor a szűrés nem lehetséges, mivel a részecskék túl kicsik és áthatolnak a porózus közegben, valamint az oldószerben vagy a diszpergáló fázisban.

Példák keverékekre

-Amalgámok (szilárd oldat)

-Cement (homogén szilárd keverék)

- fogkrém (kolloid, de szabad szemmel homogén)

-Gáztartalmú italok (oldatok)

- Homok (heterogén keverék)

-Gabona a tejjel (heterogén keverék)

- Rizs chicha csokoládé chipstel (heterogén keverék szuszpendált chipspel)

-Vér (kolloid, de szabad szemmel homogén)

-Zselatin (szilárd-folyékony kolloid)

-Műanyagok (szilárd oldat)

-Sörök (megoldások)

-Orine (oldat)

-Lég (gáznemű oldat)

-Por a levegőben (felfüggesztés)

-Tej (kolloid és emulzió)

- Színes üveg (szilárd oldat)

-Iszap (felfüggesztés)

- Sós vízben (szuszpenzió)

-Fekete kávé (oldat)

-Csontok (heterogén keverék)

-Festékek (kolloidok vagy szuszpenziók típustól függően)

-Voldatok és köd (szabad szemmel homogén gáznemű kolloidok)

- Savanyúság és caesar saláta (smorgasbord)

-Granit (heterogén keverék)

-Tizanák (heterogén keverék)

-Ecet (homogén keverék vagy oldat)

-Benzin (homogén keverék)

-Havy olajszállító tartályhajó

-Savas eső (oldat)

-Aceros (szilárd oldat)

-Tejcsokoládé (homogén keverék)

-Nutella (homogén keverék, bár biztosan kolloid)

-Csokoládé doboz (vegyes tasak)

- Olvasztott karamell (homogén keverék)

-Ink (kolloid, de látványban homogén)

-Deodorantok bárban (homogén keverék)

-Por mosószerek (heterogén keverék)

Irodalom

1. Whitten, Davis, Peck és Stanley. (2008). Kémia (8. kiadás). CENGAGE Tanulás.
2. Nissa Garcia. (2019). Mi a megoldás a tudományban? - Meghatározás és példák. Tanulmány. Helyreállítva: study.com
3. David Paterson. (2018. április 16.) Keverékek és oldatok. Helyreállítva: edu.rsc.org
4. Wikipedia. (2019). Keverék. Helyreállítva: en.wikipedia.org
5. Ron Kurtus. (2005. szeptember 15). Keverékek típusai. Helyreállítva: school-for-champions.com
6. Amrita.olabs.edu.in,. (2012). A keverékek elválasztása különféle technikákkal. Helyreállítva: amrita.olabs.edu.in
7. Coursesinea. (Sf). 3. fejezet. 3.5. Olvasat: A keverékek típusai és az elválasztás fizikai módszerei. Helyrehozva: kurses.conevyt.org.mx