Die 9 häufigsten Mischtrenntechniken

Die Wahl der Mischtrenntechniken basiert auf der Art der Mischung und dem Unterschied in den chemischen Eigenschaften der Komponenten einer Mischung (Amrita University & CDAC Mumbai, S.F.).

Die meisten Materialien in unserer Umgebung sind Mischungen aus zwei oder mehr Komponenten. Die Mischungen sind homogen oder heterogen. Die homogenen Mischungen sind in der Zusammensetzung einheitlich, im Gegensatz die heterogenen Mischungen nicht.

Die Luft ist eine homogene Mischung und das Öl in Wasser ist eine heterogene Mischung. Homogene und heterogene Gemische können durch verschiedene physikalische Methoden in ihre Bestandteile getrennt werden.

Bei einer chemischen Reaktion ist es wichtig, die interessierende (n) Komponente (n) von allen anderen Materialien zu isolieren, so dass sie weiter charakterisiert werden können.

Untersuchungen biochemischer Systeme, Umweltanalytik, pharmazeutische Forschung, diese und viele andere Forschungsbereiche erfordern zuverlässige Trennmethoden (Trennmischungen, S.F.).

Mischungen kommen in vielen Formen und Phasen vor. Die meisten von ihnen können getrennt werden, und die Art der Trennungsmethode hängt von der Art der Mischung ab.

Gängige Methoden zur Trennung von Gemischen

Filtration

Die Filtration ist eine Methode, um Reinsubstanzen in Mischungen zu trennen, die aus Partikeln bestehen, von denen einige groß genug sind, um mit einem porösen Material aufgefangen zu werden.

Die Teilchengröße kann bei der Art der Mischung beträchtlich variieren. Zum Beispiel ist Bachwasser eine Mischung, die natürliche biologische Organismen wie Bakterien, Viren und Protozoen enthält.

Einige Wasserfilter können Bakterien filtern, deren Länge in der Größenordnung von 1 Mikron liegt. Andere Mischungen, wie zum Beispiel Erde, haben relativ große Teilchengrößen, die durch etwas wie einen Kaffeefilter gefiltert werden können.

Dekantierung

Wenn die Dichten zweier Flüssigkeiten, die miteinander nicht mischbar sind, getrennt werden müssen, kann diese Methode verwendet werden.

Der Scheidetrichter hilft, die Schleppflüssigkeiten getrennt zu sammeln. Im Fall von Feststoffen können die leichteren Feststoffe durch Dekantieren in einem wässrigen Medium abgetrennt werden, wenn beide Feststoffe nicht löslich sind. Beim Einblasen von Luft kann auch die Trennung mit sehr leichten und schweren Feststoffgemischen erfolgen.

Sublimierung

Es ist die physikalische Eigenschaft einiger Substanzen, direkt vom festen Zustand in den gasförmigen Zustand überzugehen, ohne dass der flüssige Zustand auftritt.

Nicht alle Substanzen haben diese Eigenschaft. Wenn eine Komponente einer Mischung sublimiert wird, kann diese Eigenschaft verwendet werden, um sie von den anderen Komponenten der Mischung zu trennen.

Jod₂), Naphthalin (C₁₀H₈, Naphthalin - Kugeln), Ammoniumchlorid (NH₄Cl) und Trockeneis (CO)₂ fest) sind einige Substanzen, die sublimieren (PHYSICAL SEPARATION TECHNIQUES, S.F.).

Verdunstung

Die Verdampfung ist eine Technik, die verwendet wird, um homogene Mischungen zu trennen, in denen sich ein oder mehrere gelöste Feststoffe befinden.

Bei diesem Verfahren werden die flüssigen Komponenten der festen Komponenten ausgestoßen. Der Prozess beinhaltet typischerweise das Erhitzen der Mischung, bis keine Flüssigkeit mehr verbleibt.

Vor der Verwendung dieser Methode sollte die Mischung nur eine flüssige Komponente enthalten, es sei denn, es ist nicht wichtig, die flüssigen Komponenten zu isolieren.

Dies liegt daran, dass alle flüssigen Komponenten mit der Zeit verdampfen. Dieses Verfahren ist zum Abtrennen eines löslichen Feststoffes von einer Flüssigkeit geeignet.

In vielen Teilen der Welt wird Kochsalz durch Verdunstung von Meerwasser gewonnen. Die Hitze des Prozesses kommt von der Sonne (CK-12 Foundation, S.F.).

Einfache Destillation

Die einfache Destillation ist ein Verfahren, das zur Trennung von Komponenten einer Mischung verwendet wird, die zwei mischbare Flüssigkeiten enthält, die ohne Zersetzung sieden und eine ausreichende Differenz in ihren Siedepunkten aufweisen.

Der Destillationsprozeß umfaßt das Erhitzen einer Flüssigkeit auf ihre Siedepunkte und das Überführen der Dämpfe in den kalten Teil der Vorrichtung, dann das Kondensieren der Dämpfe und das Sammeln der kondensierten Flüssigkeit in einem Behälter.

Wenn in diesem Prozess die Temperatur einer Flüssigkeit ansteigt, steigt der Dampfdruck der Flüssigkeit an. Wenn der Dampfdruck der Flüssigkeit und der atmosphärische Druck das gleiche Niveau erreichen, geht die Flüssigkeit in ihren dampfförmigen Zustand über.

Die Dämpfe strömen über den erhitzten Teil der Vorrichtung, bis sie in Kontakt mit der kalten Oberfläche des wassergekühlten Kondensators kommen.

Wenn der Dampf abkühlt, kondensiert er und läuft durch den Kondensator und wird in einer Aufnahme durch den Vakuumadapter gesammelt.

Fraktionierte Destillation

Wenn der Unterschied in den Siedepunkten nahe beieinander und nicht sehr groß ist, wird eine detaillierte Destillation durchgeführt, die als fraktionierte Destillation bezeichnet wird. Dies geschieht in einer Spalte namens Fraktionierungssäule.

Die Fraktionierkolonne erlaubt die Kondensation verschiedener Lösungsmittel bei verschiedenen Temperaturen und bringt die Fraktion der Mischung in den Kolben zurück.

Die Destillation von Erdöl wird in der Fraktionierkolonne in mehreren Komponenten über einen weiten Temperaturbereich durchgeführt.

Die Schmelzpunktunterschiede können ebenso wie der Siedepunkt bei der Trennung von Gemischen verwendet werden.

Eisberge werden gebildet, die erstarrtes Süßwasser sind und auf der Depression des Gefrierpunktphänomens beruhen (Tutorvista.com, S.F.).

Chromatographie

Die Chromatographie ist eine Familie analytisch-chemischer Techniken zur Trennung von Gemischen. Dabei wird die Probe, eine Mischung, die den Analyten enthält, oft in einem Lösungsmittelstrom durch die "stationäre Phase" in die "mobile Phase" geleitet.

Die stationäre Phase verzögert den Durchgang der Komponenten der Probe. Wenn die Bauteile mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten durch das System laufen, trennen sie sich zeitlich als Läufer in einem Marathon.

Idealerweise hat jede Komponente eine charakteristische Durchgangszeit durch das System. Dies ist bekannt als "Retentionszeit".

Ein Chromatogramm nimmt ein chemisches Gemisch, das von der Flüssigkeit oder dem Gas getragen wird, auf und trennt es in seine Komponenten aufgrund unterschiedlicher Verteilungen der gelösten Stoffe, wenn sie um oder über einer stationären flüssigen oder festen Phase fließen.

Verschiedene Techniken zur Trennung von komplexen Gemischen basieren auf den unterschiedlichen Affinitäten von Substanzen für ein gasförmiges oder flüssiges sich bewegendes Medium und für ein stationäres Adsorptionsmedium, durch das sie hindurchgehen. B. Papier-, Gelatine- oder Magnesiumsilikatgel (Separation Techniques, S.F.).

Zentrifugation

Bei der Zentrifugation wird eine Flüssigkeit so schnell aufgewirbelt, dass sich die Partikel trennen. Dichteunterschiede führen dazu, dass schwerere Partikel zu Boden sinken und sich leichtere Partikel oben sammeln.

Ärzte trennen Blutproben zur Analyse (Studie) mit einer Zentrifuge (Kindersley, 2007).

Magnetische Trennung

Elektrolyte und Nichtelektrolyte, magnetische und nicht magnetische Substanzen können durch diese Trenntechnik unter Verwendung eines elektrischen Feldes oder eines Magnetfeldes getrennt werden.

Referenzen

1. Amrita Universität & CDAC Mumbai. (S.F.) Trennung von Mischungen mit verschiedenen Techniken. Entnommen von amrita.olabs.edu amrita.olabs.edu.in
2. CK-12-Stiftung (S.F.). Methoden zur Trennung von Mischungen. Genommen von ck12.org ck12.org
3. Kindersley, D. (2007). TRENNMISCHUNGEN. Entnommen von factmonster factmonster.com
4. PHYSISCHE TRENNTECHNIKEN. (S.F.) Genommen von ccri.edu ccri.edu
5. Trennmischungen. (S.F.) Genommen von eschooltoday esschooltoday.com
6. Trenntechniken. (S.F.) Genommen von kentchemistry kentchemistry.com