Filtracja Kredy z Wody: Metody i Techniki Rozdzielania Mieszanin
- Szczegóły
Mieszanina składa się z co najmniej dwóch substancji, które można ze sobą zmieszać w dowolnych proporcjach. Powstaje pytanie, czy z mieszaniny możemy także wydzielić składniki, z których powstała? Skład, sposób rozdzielenia oraz właściwości składników pozwalają na rozdzielenie mieszaniny. W celu zaplanowania metody rozdzielania mieszaniny, należy przeanalizować właściwości jej składników i wykorzystać te, którymi się różnią.
Metody Rozdzielania Mieszanin Niejednorodnych
Do metod rozdzielania mieszanin niejednorodnych należą:
- dekantacja
- sączenie
- rozdzielanie mechaniczne
Metody mechaniczne pozwalają rozdzielić składniki tworzące mieszaninę niejednorodną. Przy rozdzielaniu niektórych mieszanin należy zastosować kilka metod.
Dekantacja i Sedymentacja
Dekantacjadekantacja to metoda rozdzielania mieszaniny niejednorodnej ciała stałego i cieczy; polega na zlewaniu cieczy znad osadu. Metoda ta poprzedzona jest sedymentacją, czyli procesem opadania ciała stałego w cieczy pod wpływem sił grawitacji. Należy jednak pamiętać, że zwykle dekantacja nie pozwala na całkowity rozdział mieszaniny.
Porcję cieczy znajdującej się nad osadem stosunkowo łatwo jest oddzielić od cieczy. Jednak ostatnie porcje są trudne do rozdzielenia w ten sposób ze względu na ciągłe mieszanie drobin ciała stałego z cieczą.
Przeczytaj także: Definicja i pomiar filtracji kłębuszkowej
W jaki sposób rozdzielić mieszaninę wody i sproszkowanej kredy?
Przebieg doświadczenia: W zlewce przygotowano mieszaninę wody i sproszkowanej kredy. Odczekano, aż sproszkowana kreda odpadnie na dno zlewki, a następnie przelewano ciecz znad osadu po pręciku szklanym do kolejnej zlewki.
Co zaobserwowano w czasie rozdziału mieszaniny? W pierwszym etapie zaobserwowano opadanie sproszkowanej kredy na dno zlewki. Po przelaniu roztworu w jednej zlewce pozostał osad, a w drugiej sama ciecz.
Wnioski: Niejednorodną mieszaninę ciała stałego i cieczy można rozdzielić za pomocą metody dekantacji, czyli zlania cieczy znad osadu.
Sączenie (Filtracja)
Jeśli jeden ze składników mieszaniny jest ciekły, wówczas można zastosować filtrację (sączenie). Polega ona na przesączeniu mieszaniny niejednorodnej przez odpowiedni filtr. Na filtrze pozostaje substancja stała, a ciecz spływa do umieszczonego pod filtrem naczynia.
Przeczytaj także: Webber AP8400 - wymiana filtrów
Ciecz od nierozpuszczalnej w niej substancji stałej można oddzielić przez dekantację lub sączenie.
Elementy zestawu do sączenia:
- Lejek
- Sączek (filtr)
- Naczynie odbiorcze
Wybierz i zaznacz mieszaniny, które można oddzielić za pomocą sączenia i krystalizacji:
- roztwór cukru spożywczego i piasku
- roztwór chlorku sodu i kredy
- roztwór acetonu i kredy
Rozdzielanie Mechaniczne
Metoda ta polega na mechanicznym rozdzieleniu składników mieszanin niejednorodnych, np. wyglądu. W przypadku sit, stosuje się je do rozdzielania składników o różnej wielkości cząstek.
Inne Metody Rozdzielania Mieszanin
Oprócz metod typowych dla mieszanin niejednorodnych, istnieją również techniki stosowane do rozdzielania mieszanin jednorodnych.
Przeczytaj także: Optymalne rozcieńczenie bimbru
Destylacja
Destylacjadestylacja to metoda rozdzielania wieloskładnikowych mieszanin ciekłych różniących się temperaturą wrzenia; polega na doprowadzeniu poszczególnych składników do temperatury wrzenia, a następnie ich skropleniu. Mieszaninę jednorodną, której składniki różnią się temperaturą wrzenia, można rozdzielić, stosując technikę zwaną destylacją.
W jaki sposób rozdzielić mieszaninę wody i acetonu?
Do rozdzielenia mieszaniny wody i acetonu wykorzystuje się różnice temperatur wrzenia. Aceton wrze w temperaturze 56°C, więc zebrana frakcja to aceton. Woda natomiast wrze w temperaturze 100°C, zatem pozostała w kolbie okrągłodennej.
Krystalizacja
Krystalizacjakrystalizacja polega na wydzieleniu się substancji stałej w postaci kryształów wskutek np. obniżenia temperatury mieszaniny, utworzonej przez rozpuszczenie maksymalnej ilości ciała stałego w cieczy. Podobną do odparowania metodą rozdzielania mieszanin jest krystalizacja. Polega na wytrąceniu z roztworu substancji stałej na skutek zmiany ilości substancji jaka jest możliwa do rozpuszczenia w danym rozpuszczalniku w różnych temperaturach.
Roztwór sporządza się na gorąco, a następnie obniża się jego temperaturę. Prowadzi się także powolne odparowanie rozpuszczalnika. W jej wyniku drobiny substancji stałej wytrącają się z mieszaniny i tworzą kryształy, czyli ciała stałe o regularnej budowie.
Ekstrakcja
Ekstrakcjaekstrakcja to wyodrębnianie składnika lub składników mieszanin za pomocą rozpuszczalników, w których poszczególne składniki mieszaniny lepiej się rozpuszczają. Przykładem procesu ekstrakcji w układzie ciało stałe-ciecz jest proces parzenia herbaty lub kawy.
Rozdzielanie Mieszanin w Praktyce
Specjalnie opracowane metody rozdzielania mieszanin stosuje się w przemyśle, oczyszczalniach ścieków, podczas segregacji odpadów, a także przy badaniu składu produktów żywnościowych.
Oczyszczalnia Ścieków
W oczyszczalniach ścieków stosuje się różne metody rozdzielania, takie jak:
- Kraty i sita
- Piaskownik
- Osadnik wstępny
- Komora osadu czynnego
- Osadnik wtórny
- Komora fermentacji
Podsumowanie
Wybór metody rozdzielania mieszaniny zależy od właściwości jej składników. Różne techniki, takie jak dekantacja, sedymentacja, sączenie, destylacja, krystalizacja i ekstrakcja, pozwalają na efektywne rozdzielanie mieszanin jednorodnych i niejednorodnych w różnych zastosowaniach.
tags: #filtracja #kredy #z #wody #metody
