הפרדת תערובות: שיטות ותהליכים

הפרדת תערובות הוא התהליך המשמש להפרדת שני חומרים שונים או יותר.

זכרו שתערובת היא שילוב של שני חומרים או יותר, והיא יכולה להיות הומוגנית או הטרוגנית.

הצורך בהפרדת חומרים אלו מתעורר מכמה סיבות. דוגמאות לכך הן הפרדת מים להשגת מלח, הפרדת מזהמים בטיפול במים והפרדת פסולת עצמה.

תהליכי הפרדת תערובת

תהליך ההפרדה יכול להתרחש בכמה דרכים והשיטה בה יש להשתמש תלויה בהיבטים הבאים:

• סוג התערובת: הומוגנית או הטרוגנית;
• אופי היסודות הכימיים היוצרים את התערובות;
• צפיפות, טמפרטורה ומסיסות של אלמנטים.

הפרדת תערובות הומוגניות

תערובות הומוגניות הן אלה שיש להן שלב אחד בלבד. תהליכי ההפרדה העיקריים לתערובות אלה הם:

זיקוק פשוט

זיקוק פשוט הוא הפרדה של חומרים מוצקים מחומרים נוזליים דרך נקודות הרתיחה שלהם.

דוגמא: מים עם מלח הנתבעים לטמפרטורת רתיחה שמתאדה ומשאירים רק את המלח.

זיקוק חלקי

זיקוק שבר הוא הפרדת חומרים נוזליים באמצעות רתיחה. על מנת שתהליך זה יתאפשר, הנוזלים מופרדים על ידי חלקים עד לקבלת הנוזל בעל נקודת הרתיחה הגבוהה ביותר.

דוגמה: הפרדת מים מאצטון.

הִתאַדוּת

ה הִתאַדוּת, המכונה גם אידוי, מורכב מחימום התערובת עד לאידוי הנוזל, ומפריד בינו לבין המומס בצורה מוצקה. במקרה זה, הרכיב הנוזלי הולך לאיבוד.

דוגמא: תהליך לקבלת מלח ים.

אידוי: המים מתאדים והמלח נשאר

נזילות חלקית

נזילות חלקית מתבצעת באמצעות ציוד ספציפי, בו מקורר התערובת עד שהגזים הופכים לנוזלים. לאחר מכן הם עוברים זיקוק חלקי ומופרדים על פי נקודות הרתיחה שלהם.

דוגמה: הפרדה של רכיבי אוויר אטמוספריים.

ראה גם:

• מצבים פיזיים של חומר
• תערובות הומוגניות והטרוגניות
• נקודת התכה ורתיחה

הפרדת תערובות הטרוגניות

תערובות הטרוגניות הן אלה שיש להן שני שלבים. תהליכי ההפרדה העיקריים הם:

צנטריפוגה

ה סַרכֶּזֶת זה קורה באמצעות כוח צנטריפוגלי, המפריד בין מה שיותר צפוף למה שפחות צפוף.

דוגמא: צנטריפוגה בתהליך הכביסה, המפריד בין מים לבגדים.

סִנוּן

ה סִנוּן זו ההפרדה בין חומרים מוצקים בלתי מסיסים לנוזלים.

דוגמה: הכנת קפה באמצעות מסננת. כדי להשיג את המשקה, הוא מסנן מפריד בין האבקה לנוזל.

דקנטציה

ה לִמְזוֹג ההפרדה בין חומרים בעלי צפיפות שונה. זה יכול להתבצע בין נוזל-מוצק לנוזל-נוזלי.

במקרה זה, המוצק חייב להיות צפוף יותר מהנוזל. המוצק ישקע בתחתית המיכל. בתהליך זה נעשה שימוש במשפך המפרק.

דוגמא: הפרדת מים וחול או הפרדת מים מנוזל צפוף פחות כמו שמן.

תהליך שקיעה בין נוזלים

פירוק חלקי

ה פירוק חלקי הוא משמש להפרדת חומרים מוצקים או מוצקים ונוזליים. משתמשים בו כאשר יש חומר המסיס בממיסים, כגון מים, בתערובת.

לאחר שיטת הפירוק, על התערובת לעבור שיטת הפרדה אחרת, כגון סינון או זיקוק.

דוגמא: הפרדת חול ומלח (NaCl).

הפרדה מגנטית

ה הפרדה מגנטית זוהי הפרדת מתכת מחומרים אחרים באמצעות מגנט.

דוגמה: הפרדת תיקים (מתכת) מאבקת גופרית או חול.

הפרדה מגנטית

אוורור

אוורור הוא הפרדה בין חומרים בעלי צפיפות שונה. דוגמא: נושף מעל קערת אורז כדי להסיר את הקליפות שמגיעות מעורבבות לפני הכנתו.

ריחוף

ריחוף הוא ההפרדה בין חומרים מוצקים. זהו התהליך בו משתמשים הכורים ומתאפשר על ידי הצפיפות השונה של החומרים.

דוגמא: זהב נפרד מחול במים מכיוון שמתכת צפופה יותר מחול.

ריחוף משמש להפקת זהב

סינון או הקרנה

סינון הוא הפרדת חומרים דרך מסננת.

דוגמה: ניפוי סוכר להפרדת דגנים גדולים יותר ליצירת עוגה עם הסוכר המשובח ביותר.

הַנפָּקָה

ה הַנפָּקָה היא הפרדה של חומרים מוצקים ונוזליים, הנעשית על ידי הוספת חומרים למים המקדמים יצירת בועות. לאחר מכן הבועות יוצרות קצף, המפריד בין החומרים.

דוגמא: טיפול במים.

הַפתָתָה

פלוקולציה מורכבת מתוספת של חומרי קרישה, כגון אלומיניום סולפט (Al₂(רק₄)₃), הוסיפו למים יחד עם תחמוצת הסידן (CaO). התגובה בין שני החומרים הללו מולידה הידרוקסיד אלומיניום (Al (OH))₃).

חלקיקים קטנים התלויים במצטבר מים ומתקשרים עם הידרוקסיד מאלומיניום ויוצרים פלוקלים / פתיתים גדולים יותר, המאפשרים דקנטציה.

תהליך זה הוא אחד השלבים של ה- טיפול במים. זה חשוב ביותר מכיוון שחלקיקים קטנים מאוד אינם מתיישבים ונשארים תלויים במים, מה שמקשה על ההסרה.

אוסף

ה טיפוח היא השיטה הפשוטה ביותר להפרדת תערובות. זה מבוצע ידנית, ומפריד בין חלקים מוצקים.

דוגמא: הפרדת חומרי פסולת או הפרדת לכלוך מדגן.

קרא גם:

• כרומטוגרפיה
• טרנספורמציות כימיות

תרגילים

1. (Enem - 2015) קבוצת חוקרים פיתחה שיטה פשוטה, זולה ויעילה להסרה זיהום שמן במים, המשתמש בפלסטיק המיוצר מנוזל אגוז הקשיו (LCC).

ההרכב הכימי של LCC דומה מאוד לזה של נפט ומולקולותיו, בשל מאפייניהם, מתקשרים ויוצרים אגרגטים עם נפט.

כדי להסיר את האגרגטים מהמים, החוקרים מערבבים חלקיקים מגנטיים ל- LCC.

KIFFER, D. חָדָשׁשיטהלהֲסָרָהבנֵפטלהשתמששמןבשעועית קיקואגוז קשיו.
להשיג ב: www.faperj.br. גישה בתאריך: 31 ביולי. 2012 (מותאם).

טכניקה זו שוקלת שני תהליכי הפרדה של תערובות, בהתאמה:

א) ציפה ודקנטציה.
ב) פירוק וצנטריפוגה.
ג) פלוקולציה והפרדה מגנטית.
ד) זיקוק וחיתוך חלקי.
ה) פירוק שבר ומגנטיזציה.

ראה תשובה

ג) פלוקולציה והפרדה מגנטית.

2. (Enem - 2013) בין החומרים המשמשים לטיפול במים הוא אלומיניום סולפט, אשר ב מדיום אלקליין, יוצר חלקיקים בתלייה במים, אליהם הזיהומים הקיימים במדיום לִדבּוֹק.

שיטת ההפרדה הנפוצה להסרת אלומיניום סולפט עם הזיהומים הנצפים אליו היא:

א) ציפה.
ב) פיגום.
ג) אוורור.
ד) סינון.
ה) צנטריפוגה.

ראה תשובה

א) ציפה.

3. (מקנזי -2007) התהליך הלא מספיק להפרדת תערובת מוצקה-נוזלית הטרוגנית הוא:

א) סינון.
ב) decanting.
ג) צנטריפוגה.
ד) זיקוק.
ה) סיפון

ראה תשובה

ד) זיקוק.

4. (מקנזי -2004) סרט תיעודי ששודר על ידי הטלוויזיה הראה כיצד ילידי אפריקה "מטהרים" מים שנלקחו משלוליות כמעט יבשות ו"מלוכלכות "כדי להרוות את צמאונם. על ידי הרטבה, בתוך השלוליות, צרורות של עשבים מושרשים עמוק והנחתם במצב אנכי, המים זורמים נקיים. ניתן להשוות הליך זה לתהליך ההפרדה הנקרא:

א) אוורור.
ב) זיקוק.
ג) טיפוח.
ד) סינון.
ה) סינון.

ראה תשובה

ד) סינון.

ראה גם:

• תרגילים על הפרדת תערובות
• תרגילים על תערובות הומוגניות והטרוגניות
• תרגילים על תכונות חומר