Едно практическо приложение на химията е, че тя може да се използва за подпомагане на отделянето на едно вещество от друго. Причините материалите могат да бъдат отделени един от друг, защото има някаква разлика между тях, като размер (разделяне на скали от пясък), състояние на материята (отделяне на вода от лед), разтворимост, електрически заряд или точка на топене.
Разделяне на пясък и сол
- Често студентите са помолени да отделят сол и пясък, за да научат за смесите и да проучат разликите между формите на материята, които могат да се използват за разделяне на компонентите на сместа.
- Три метода, използвани за разделяне на сол и пясък, са физическото разделяне (бране на парчета или използване на плътност за разклащане на пясък до върха), разтваряне на солта във вода или разтопяване на солта.
- Вероятно най-лесният метод за разделяне на двете вещества е да разтворите сол във вода, да излеете течността от пясъка и след това да изпарите водата, за да възстановите солта.
Физическо разделение на сол и пясък
Тъй като и солта, и пясъкът са твърди частици, можете да получите лупа и пинсети и евентуално да изберете частици сол и пясък.
Друг физически метод за разделяне се основава на различна плътност от сол и пясък. Плътността на солта е 2,16 g / cm³, докато плътността на пясък е 2,65 g / cm³. С други думи, пясъкът е малко по-тежък от солта. Ако разклатите тиган със сол и пясък, в крайна сметка пясъкът ще се издигне до върха. Подобен метод се използва за паниране на златото, тъй като златото има по-голяма плътност от повечето други вещества и потъва в а смес.
Разделяне на сол и пясък с помощта на разтворимост
Един метод за разделяне на сол и пясък се основава на разтворимостта. Ако веществото е разтворимо, то означава, че се разтваря в разтворител. Сол (натриев хлорид или NaCl) е an йонно съединение който е разтворим във вода. Пясък (предимно силициев диоксид) не е.
- Изсипете сместа от сол и пясък в тиган.
- Добавете вода. Не е необходимо да добавяте много вода. Разтворимостта е свойство, което се влияе от температурата, така че повече сол се разтваря в гореща вода, отколкото студена вода. Добре е, ако солта не се разтвори в този момент.
- Загрейте водата, докато солта се разтвори. Ако стигнете до мястото, където водата кипи и все още има твърда сол, можете да добавите малко повече вода.
- Извадете тигана от котлона и го оставете да изстине, докато не е безопасно да боравите.
- Изсипете солената вода в отделен съд.
- Сега съберете пясъка.
- Изсипете солената вода обратно в празния тиган.
- Загрейте солената вода, докато водата заври. Продължете да го варите, докато водата изчезне и не останете със солта.
Друг начин, по който можете да разделите солената вода и пясъка, е да разбъркате пясъка / солената вода и да я излеете през кафеен филтър, за да улавите пясъка.
Разделяне на компоненти на сместа, използвайки точка на топене
Друг метод за разделяне на компонентите на сместа се основава на точката на топене. Точката на топене на солта е (801 ° C) 1474 ° F, докато тази на пясъка е 1710 ° C (3110 ° F). Солта се разтопява при по-ниска температура от пясъка. За да се разделят компонентите, смес от сол и пясък се загрява над 801 ° С, но все пак под 1710 ° С. Разтопената сол може да се излее, оставяйки пясъка. Обикновено това не е най-практичният метод за разделяне, тъй като и двете температури са много високи. Докато събраната сол би била чиста, малко течна сол би замърсила пясъка, като се опитва да отдели пясък от вода чрез изливане на вода.
Бележки и въпроси
Забележете, можете просто да оставите водата да се изпари от тигана, докато не останете със солта. Ако бяхте избрали да изпарите водата, един от начините да сте ускорили процеса би бил да излеете солената вода в голям, плитък съд. Увеличената повърхност би изменила скоростта, с която водната пара може да влезе във въздуха.
Солта не кипя заедно с водата. Това е така, защото температурата на кипене на солта е много по-висока от тази на водата. Разликата между точките на кипене може да се използва за пречистване на вода чрез дестилация. При дестилация водата се вари, но след това се охлажда, така че да се кондензира обратно от парите във вода и може да се събира. Кипящата вода го отделя от солта и други съединения, като захарта, но трябва внимателно да се контролира, за да се отдели от химикалите, които имат по-ниски или подобни точки на кипене.
Въпреки че тази техника може да се използва за разделяне на сол и вода или захар и вода, тя не би отделяла солта и захарта от смес от сол, захар и вода. Можете ли да измислите начин да разделите захарта и солта?
Готови ли сте за нещо по-предизвикателно? Опитвам пречистваща сол от каменна сол.