Jak udowodnić, że woda mineralna to mieszanina substancji?
- Szczegóły
Woda mineralna, wbrew definicji, nie jest związkiem tlenu i wodoru (H2O). To mieszanina substancji (głównie soli mineralnych), dla których H2O jest doskonałym rozpuszczalnikiem. W wodzie rozpuszczają się także gazy.
Chemia zajmuje się właściwościami substancji i reakcjami chemicznymi. Jest podstawą wielu gałęzi przemysłu (np. metalurgii, petrochemii, tworzyw sztucznych, przemysłu spożywczego, kosmetycznego, farmaceutycznego, nawozów sztucznych).
Substancja chemiczna to rodzaj materii o określonym stałym składzie chemicznym. Każda substancja ma szereg właściwości, które pozwalają na jej rozpoznanie i odróżnienie od innych. Właściwości te dzielimy na fizyczne (stany skupienia, gęstość, kruchość, temperatura topnienia i wrzenia, barwa, połysk, przewodnictwo elektryczne i cieplne, ciągliwość, kowalność, sprężystość itp.).
Substancje chemiczne mają ściśle określoną temperaturę wrzenia i topnienia, a mieszaniny substancji wrzą i topią się w pewnym przedziale temperatur.
Czym są mieszaniny?
Mieszanina to rodzaj materii złożonej z dwóch lub większej liczby substancji zmieszanych w dowolnym stosunku. Właściwości mieszaniny zależą od rodzaju składników i ich zawartości procentowej. Składniki mieszaniny zachowują swoje indywidualne właściwości, co wykorzystuje się przy ich rozdziale. Mieszaniny substancji można rozdzielić na składniki metodami fizycznymi, czyli takimi, które wykorzystuje się różnicę fizycznych właściwościach składników.
Przeczytaj także: Skład wody mineralnej a jej mieszany charakter
Rodzaje mieszanin
W zależności od jednorodności składu mieszaniny dzielimy na jednorodne (homogeniczne) i niejednorodne (heterogeniczne).
- Mieszanina jednorodna - nie można rozróżnić poszczególnych składników za pomocą wzroku lub prostych przyrządów optycznych, np. powietrze, sól + woda, woda mineralna, stopy metali.
- Mieszanina niejednorodna - można rozróżnić poszczególne składniki za pomocą wzroku lub prostych przyrządów optycznych, np. piasek + woda, siarka + żelazo, groch + ryż, olej + woda.
Przykłady mieszanin w naszym otoczeniu:
- Powietrze - tlen, azot, dwutlenek węgla, para wodna itp.
- Woda w akwarium - mieszanina wody, soli mineralnych i powietrza.
- Kawa - mieszanina granulek kawy, wody, cukru i mleka.
- Galaretka - mieszanina wody, żelatyny, barwnika i kwasku cytrynowego.
- Sos pomidorowy - mieszanina koncentratu pomidorowego, cukru, octu, kwasku cytrynowego i przypraw.
Metody rozdzielania mieszanin
Mieszaniny substancji można rozdzielić na składniki metodami fizycznymi, czyli takimi, które wykorzystuje się różnicę fizycznych właściwościach składników. Składniki mieszaniny zachowują swoje indywidualne właściwości, co wykorzystuje się przy ich rozdziale.
Każda metoda rozdzielania mieszanin opiera się na różnicach we właściwościach fizycznych składników mieszaniny, takich jak stan skupienia, rozpuszczalność, temperatura wrzenia czy wielkość cząsteczek.
- Chromatografia - metoda rozdzielania mieszanin związków chemicznych na składniki, oparta na wykorzystaniu różnej zdolności adsorbowania i osadzania się danych składników.
- Sączenie - rodzaj filtracji z użyciem lejka z papierowym sączkiem lub lejka Buchnera.
- Dekantacja - sposób oddzielania cieczy od osadu, polegający na ostrożnym zlaniu jej znad osadu.
- Sedymentacja (osadzanie) - proces opadania zawiesiny ciała stałego w cieczy w wyniku działania siły grawitacji lub sił bezwładności.
- Destylacja - rozdzielenie składników mieszaniny ciekłej polegające na jej ogrzaniu i odparowaniu składnika wrzącego w najniższej temperaturze, który następnie ulega skropleniu.
- Krystalizacja - proces tworzenia się i wzrostu kryształu z cieczy przechłodzonej, roztworu przesyconego lub przesyconej pary (fazy gazowej).
- Ekstrakcja - proces polegający na wymywaniu rozpuszczalnikiem pożądanych składnikówz mieszaniny stałej lub ciekłej oraz następującym potem odparowaniu rozpuszczalnika.
Skład procentowy mieszaniny
Przy obliczaniu składu w procentach wagowych (masowych) przyjmuje się, że masa mieszaniny to 100%, a procentowy udział masy poszczególnych składników określa ich zawartość.
Wpływ składu mieszaniny na jej właściwości
Właściwości mieszaniny zależą od jej składu jakościowego i składu ilościowego.
Przeczytaj także: Gdzie kupić wodę destylowaną?
Woda gazowana - przykład mieszaniny
Woda gazowana nie jest wynalazkiem epoki ulicznych saturatorów, jakie wiele z nas pamięta z końca ubiegłego wieku. Odkryto ją już wiele wieków temu. Co więcej, uchodziła za wodę o cudownych niemal właściwościach, więc możnowładcy sprowadzali ją do swoich pałaców z odległych zakątków świata. Obecnie w Polsce wody naturalnie nasycone CO2 (w ilości przekraczającej 1000 mg/l) nazywa się szczawami. Dostępne są w kurortach, ale też butelkowane jako wody lecznicze. Swoje wyjątkowe właściwości szczawy zawdzięczają w znacznej mierze dużemu stężeniu substancji mineralnych.
Termin „woda gazowana” często używany jest zamiennie z określeniem „woda sodowa”. Nie są to jednak synonimy. Wodą gazowaną jest każda, która ma bąbelki. Woda sodowa zaś jest sztucznie nasycona CO2.
Na skutek nasycenia wody CO2 tworzą się w niej niewielkie ilości kwasu węglowego (w stężeniu 0,2-1%).
Właściwości wybranej mieszaniny - Powietrze
Powietrze jest mieszaniną jednorodną, wieloskładnikową, składa się z różnych gazów. Jest bezbarwne, bezwonne, przezroczyste, bez smaku, słabo rozpuszczalne w wodzie, przyjmuje kształt naczynia, w którym się znajduje. Skroplone powietrze wrze w przedziale temperatur. 1 litr powietrza waży w normalnych warunkach 1,29 g. Warunki normalne to 0 stopni C i 1013 hPa.
Składniki stałe powietrza:
Przeczytaj także: Inwestycje w Jakość Wody w Proszówkach
- Azot (78%)
- Tlen (21%)
- Argon (1%)
Główne składniki powietrza:
- Tlen - jest gazem bezbarwnym, bezwonnym, bez smaku, słabo rozpuszczalny w wodzie. 1 litr tleny w warunkach normalnych waży 1,43 g. Tlen bierze udział w procesie Spalania i oddychania.
- Azot - to gaz bezbarwny, bezwonny, słabo rozpuszczalny w wodzie, nie podtrzymuje palenia, nie odgrywa żadnej roli w oddychaniu, ale jest potrzebny do życia roślin.
- Dwutlenek węgla - powstaje w wyniku spalania węgla w powietrzu lub tleny. Jest gazem bezbarwnym, bezwonnym, o kwaśnym smaku, dobrze rozpuszcza się w wodzie, nie podtrzymuje palenia, powoduje mętnienie wody wapiennej.
- Argon - to gaz bezbarwny, bezwonny, słabo rozpuszczalny w wodzie, niepalny.
- Wodór - to gaz bezbarwny, bez zapachu, słabo rozpuszcza się w wodzie. Zetknięcie z niewielką ilością powietrza zapala się z charakterystycznym „szczeknięciem”. 1 litr wodoru w normalnych warunkach waży 0,09 g. Wodór jest aktywny chemicznie i reaguje z tlenem, azotem, siarką, chlorem.
tags: #jak #udowodnić, #że #woda #mineralna #to
