Πώς καθαρίζετε μια ουσία;
Μέθοδοι καθαρισμού ουσιών
Υπάρχουν πολλοί τρόποι για τον καθαρισμό μιας ουσίας και η πιο αποτελεσματική μέθοδος εξαρτάται από τη συγκεκριμένη ουσία και τις ακαθαρσίες της. Ακολουθούν μερικές κοινές μέθοδοι:
Φυσικές μέθοδοι:
* διήθηση: Διαχωρισμός στερεών ακαθαρσιών από ένα υγρό περνώντας το μείγμα μέσω ενός πορώδους υλικού (διηθητικό χαρτί, ύφασμα, κλπ.). Αυτό είναι χρήσιμο για τον διαχωρισμό της άμμου από το νερό, για παράδειγμα.
* εξάτμιση: Βράζοντας ένα υγρό για να αφήσει πίσω ένα στερεό υπόλειμμα. Αυτό χρησιμοποιείται συχνά για τον διαχωρισμό αλάτων από το νερό.
* απόσταξη: Διαχωρισμός υγρών με διαφορετικά σημεία βρασμού με θέρμανση και συλλογή του ατμού. Έτσι λαμβάνουμε καθαρισμένο νερό από το θαλασσινό νερό.
* Κρυστάλλωση: Επιτρέποντας σε μια διαλυμένη ουσία να στερεοποιηθεί από το διάλυμα της, αφήνοντας πίσω τους ακαθαρσίες στο υγρό. Αυτό χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό της ζάχαρης, για παράδειγμα.
* εξάχνωση: Μετασχηματίζοντας ένα στερεό απευθείας σε αέριο, αφήνοντας πίσω τους ακαθαρσίες. Αυτό χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό του ιωδίου, για παράδειγμα.
* χρωματογραφία: Διαχωρίζοντας τα συστατικά ενός μείγματος από τις διαφορετικές συγγένειες τους για μια σταθερή φάση και μια κινητή φάση. Αυτή είναι μια ισχυρή τεχνική για τον καθαρισμό σύνθετων μίξεων.
* φυγοκέντρηση: Χρησιμοποιώντας φυγοκεντρική δύναμη για να διαχωριστούν τα συστατικά ενός μείγματος με βάση την πυκνότητα τους. Αυτό χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό κυττάρων αίματος από το πλάσμα, για παράδειγμα.
* Εξαγωγή: Χρησιμοποιώντας έναν διαλύτη για να διαλύσει και να αφαιρέσει ένα συγκεκριμένο συστατικό από ένα μείγμα. Αυτό χρησιμοποιείται συχνά για τον καθαρισμό των οργανικών ενώσεων.
Χημικές μέθοδοι:
* Ανακρυσταλλοποίηση: Διαλύοντας μια ουσία σε έναν διαλύτη, στη συνέχεια σιγά -σιγά ψύξη για να επιτρέψει τους καθαρούς κρυστάλλους να σχηματίσουν, αφήνοντας πίσω τις ακαθαρσίες.
* βροχόπτωση: Προσθήκη ενός αντιδραστηρίου που προκαλεί ένα συγκεκριμένο συστατικό ενός μείγματος για να σχηματίσει ένα αδιάλυτο στερεό που μπορεί να αφαιρεθεί με διήθηση.
* αντίδραση με αντιδραστήριο: Χρησιμοποιώντας μια χημική αντίδραση για να αφαιρέσετε ή να τροποποιήσετε επιλεκτικά τις ακαθαρσίες.
Άλλες μέθοδοι:
* ραφιναριστική ζώνη: Μια τεχνική που χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό των ημιαγωγών, όπου μια τετηγμένη ζώνη μετακινείται μέσα από ένα στερεό για να απομακρυνθεί οι ακαθαρσίες.
* ηλεκτρόλυση: Χρησιμοποιώντας ένα ηλεκτρικό ρεύμα για να διασπάσει μια ένωση στα στοιχεία του. Αυτό χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό του χαλκού, για παράδειγμα.
Επιλέγοντας τη σωστή μέθοδο:
Η επιλογή της μεθόδου καθαρισμού εξαρτάται από διάφορους παράγοντες:
* Φύση της ουσίας: Ποιες είναι οι χημικές και φυσικές ιδιότητες της ουσίας;
* Τύπος ακαθαρσιών: Ποιες είναι οι ακαθαρσίες και οι ιδιότητές τους;
* επιθυμητή καθαρότητα: Πόσο καθαρή πρέπει να είναι η ουσία;
* Κόστος και διαθεσιμότητα: Ποιο είναι το κόστος και η διαθεσιμότητα του απαραίτητου εξοπλισμού και αντιδραστηρίων;
Σημείωση: Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι οι μέθοδοι καθαρισμού μπορεί μερικές φορές να εισαγάγουν νέες ακαθαρσίες ή να τροποποιήσουν την καθαρή ουσία. Είναι απαραίτητο να εξετάσουμε προσεκτικά τους πιθανούς κινδύνους και τα οφέλη από κάθε μέθοδο πριν από την εφαρμογή της.
