جداسازی مخلوط ها

[spow 44,195]

جداسازی مخلوط ها

 

جداسازي اجزاي يك مخلوط همواره بحث مهمي براي دانشمندان بوده است. جداسازي اجزاي

مخلوط ها از جهات بسياري اهميت دارد. مثلاً اگر دارويي كه مصرف مي كنيم ، ناخالصي هاي خطرناكي داشته باشد بايد حتما جداسازي شود. مسأله ديگر، بعد اقتصادي قضيه است ، مثلاً نمك طعام با ارزش هر كيلو گرم 40 تومان در صورت خالص سازي ( جداسازي ناخالصي ها ) ارزشي معادل 250 برابر پيدا مي كند. آشنايي با روشهاي جدا سازي اجزاي محلولها

الف: روش تبخير حلال:

از اين روش براي جداسازي اجزاي محلولهاي جامد در مايع استفاده مي شود. با تبخير حلال مي توان ماده جامد حل شده را از حلال جدا نمود مانند جداساز نمك از آب دريا.

نكته 1:

اين روش هنگامي استفاده مي شود كه حلال براي ما مهم نباشد.

ب: روش تبلور:

به جداسازي ماده جامد از حلال آن ، به روش سركردن حلال تبلور مي گويند . در اين روش با سرد كردن حلال قابليت انحلال ماده ل شونده كاهش مي يابد و رسوب مي كند، سپس با صاف كردن ، آنهااز هم جدا مي شوند. مانند: جداسازي مس سولفات يا سديم كلريد از آب.

نكته2:

كاربرد اين روش هنگامي است كه بخواهيم از حلال چند بار استفاده كنيم

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

ج: روش تقطير:

از اين روش براي جداسازي اجزاي محلولهاي مايع در مايع مانند الكل و آب يا محلولهاي جامد در مايع مانند نمك در آب كه از نظر نقطه جوش تفاوت دارند استفاده مي شود ، در اين روش ابتدا مايعي كه نقطه جوش كمتري دارد بخار مي شود و بخارات وارد دستگاه مبرد(سرد كننده) يا كندانسور يا چگالنده ( فشرده مي كننده) مي شود و به مايع تبديل مي شود.

نكته3:

چگالنده از دو لوله كه داخل يكديگر مي باشند تشكيل شده است و با يكديگر هيچ رابطه اي ندارند، بخار از لوله مياني مي گذرد و آب سرد از قسمت پايين لوله بيروين وارد چگالنده مي شود و پس از سرد كردن بخار از طريق لوله بالايي وارد فاضلاب مي شود.

نكته 4:

حلالي كه از مبرد بيرون مي آيد را مقطر مي نامند. و اگر حلال آب باشد، آن را آب مقطر مي نامند.

د: روش جدا سازي اجزاي يك محلول گاز در مايع

قابليت انحلال گاز ها در مايع با افزايش دما و كاهش فشار كاهش مي يابد بنابراين به اين روش يعني كاهش فشار و افزايش دما مي توان گاز را به راحتي از مايع جدا كرد.

ز: روش جداسازي يك محلول گاز در گاز:

ابتدا گازها را تحت فشار قرار مي دهند و با سرد كردن فوق العاده زياد آنها را به مايع تبديل مي كنند و به عنوان مثال گاز اكسيژن در دماي 183-درجه سانتي گراد و گاز نيتروژن در دماي 196 – درجه سانتي گراد به مايع تبديل مي شوند، سپس با استفاده از عمل تقطير آنها از يكديگر جدا مي كنند.

ر- كروماتو گرافي:

روش ساده اي است براي جدا كردن مواد حل شده در يك حلال ، از اين روش براي شناسايي مواد نيز مي توان استفاده نمود و انواع مختلف دارد كروماتوگرافي كاغذي ، ستوني ، گازي و مايع.

در اين روش فاز متحرك مانند آب از فاز ساكن(ثابت) مانند كاغذي يا گچ عبور مي كند و به سمت بالا مي رود. هنگامي كه به لكه رنگين مانند جوهر مي رسد، هر جزء از جوهر را كه جاذبه كمتري با كاغذ (فاز ساكن) دارد كه از جزئي كه جاذبه قوي تري دارد جدا مي كند و با سرعت بيشتري به جاي بالاتر مي برد و بدين ترتيب اجزاي مخلوط از هم جدا مي شوند.

مثال : جدا سازي مواد موجود در يك قطره خون

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[spow 44,195]

روشهاي جداسازي اجزاي مخلوطهاي ناهمگن

 

روش اول: جداسازي بر اساس اندازه اجزاء

در اين روش از انواع مختلف صافيها مانند ( كاغذ هاي صافي ، صافي هاي شيشه اي ، فلزي شني، پشم و شيشه) مي توان اجزاي مخلوطهاي معلق جامد در مايع و جامد در گاز را برحسب اندازه ذرات آنها جدا نمود در هر صافي سوراخهايي با قطر مشخص وجود دارد. ذراتي كه اندازه آنها از قطر سوراخها بيشتر باشد پشت صافي مي ماند.

روش دوم : جداسازي بر اساس چگالي يا جرم حجمي مواد

از اين روش براي جداسازي مخلوطهاي معلق مايع در مايع مانند روغن در آب و يا مخلوطهاي غير معلق جامد در جامد مانند كاه و گندم استفاده مي شود.

مثال:

براي جداسازي روغن از آب ، مخلوط روغن و آب را در قيف جدا كننده يا دكانتور مي ريزند و سپس مخلوط را مدتي بي حركت مي گذارند چون چگالي آب از روغن بيشتر است امولسيون روغن و آب به صورت دو لايه در مي آيد ، سپس با باز كردن شير قيف جدا كننده مايع زيرين خارج مي شود و به محض اينكه مايع بالايي به شير قيف رسيد با بستن شير از خروج مايع بالايي جلوگيري مي كنند و دو مايع از هم جدا مي شوند.

روش سوم: جداسازي با استفاده از نيروي گريز از مركز

از اين روش براي جدا سازي مخلوط هاي معلق جامد در مايع و جامد درگاز استفاده مي شود.معمولاً وقتي از اين روش استفاده مي كنند كه تنها ماده جامد اهميت داشته باشد. مانند جدا كردن چربي از شير يا جدا كردن گلبولهاي قرمز از خون يا جدا سازي ( غني سازي ) اورانيوم .

در اين روش مخلوط را در لوله هاي دستگاهي به نام سانتريفوژ مي ريزند. اين لوله ها حول يك محور چرخان قرار دارند در اثر چرخش سريع به حالت افقي در مي آيند و مواد داخل لوله كه چگالي بيشتري دارند به سمت عقب لوله رانده مي شوند و مواد را سبكتر در قسمت هاي جلوتر جمع مي شوند. و اجزاي مخلوط از هم جدا مي شوند.

 

بيشتر بدانيد:

 

اتم هاي اورانيوم از نظر وزني به سه گروه سبك،متوسط و سنگين تقسيم مي شوند. پودر كاملاً نرم حاوي اين سه نوع اورانيوم را در سانتريفوژهاي سريع و قوي مي ريزند. اين سانتريفوژها پس از چرخش هاي طولاني ، يا بازدهي قابل قبولي اين سه نوع اورانيوم را جدا مي كند. اورانيوم به كار رفته در بمب هاي اتمي و نيروگاه ها معمولاً از نوع سبك هستند.

روش چهارم : استفاده از جريان هوا:

از اين روش كه قديمي ترين روش است براي جداسازي مخلوطهاي غير معلق مانند جدا سازي كاه از گندم كشاورزان در قديم استفاده مي كردند در اين روش اجزاي سنگين تر نزديك به منبع باد مي ماند و اجزاي سبكتر بيشتر از آن دور مي شود. در اين روش وزن ذرات مهم است نه چگالي آن ها.

روش پنجم : جدا سازي با استفاده از ميدان مغناطيسي:

دراين روش با استفاده از خاصيت مغناطيسي مي توان با يك آهنرباي قوي يكي از اجزاي مخلوط را كه خاصيت مغناطيسي دارد از بقيه جدا كرد. مانند جدا سازي قطعات آهني از زباله هاي شهري.

روش ششم: جدا سازي به روش الكتروستاتيك يا روش كاترل:

در اين روش ذرات معلق جامد درگاز مانند كربن حاصل از اختراق سوختها يا ذرات گردو غبار ، سيمان در هوا را از ميان دو قطب الكتريكي كه يكي سيم مسي و ديگري ديواره فلزي دستگاه است عبور مي دهند . با عبور دادن برق مستقيم قوي ( بيش از 30 هزار ولت) و تشكيل يك ميدان قوي ، ذرات معلقي كه با منفي دارند روانه الكترد مثبت مي شوند و ذراتي كه داراي بار مثبت هستند روانه الكترود منفي مي گردند و در آنجا بار الكتريكي خودرا از دست داده متراكم شده و ته نشين مي شوند.