Skip to main content

II.2. Metode de separare a amestecurilor.

II.2.1. Metode de separare a amestecurilor omogene.

II.2.1.1. Cristalizarea.

Definiţie

Cristalizarea este metoda de separare a unei substanțe solide sub formă de cristale dintr-un amestec omogen lichid (soluție), prin evaporarea substanței lichide.

Experiment

3. Cristalizarea

Materiale necesare: pahar Berzelius, apă, cristale de piatră vânătă, baghetă, sită de azbest, spirtieră, chibrit, capsulă, trepied.

warning

Acest experiment se efectuează numai de către profesori!

Descrierea experimentului:

  • În pahar amestecă apa cu piatra vânătă cu ajutorul baghetei.
  • Pune amestecul format într-o capsulă pe care o așezi pe sita de azbest de pe trepied și încălzește-l la flacăra spirtierei.
  • Ce observi ?
Observaţie

Apa se evaporă și se obțin în capsulă cristale de piatră vânătă.

Concluzia experimentului:

Prin cristalizare am separat o substanță solidă sub formă de cristale dintr-un amestec omogen lichid (soluție), prin evaporarea apei.



warning

Acest experiment se efectuează numai în prezența unui adult!

Când lucrezi cu surse de foc ai grijă să ai părul strâns și să nu porți haine cu mâneci largi! Atenție când lucrezi cu apă caldă să nu te arzi!

Piatra vânătă este toxică. Nu o atinge și nu o gusta!



warning

Acest experiment se efectuează numai în prezența unui adult!

Când lucrezi cu surse de foc ai grijă să ai părul strâns și să nu porți haine cu mâneci largi! Atenție când lucrezi cu apă caldă să nu te arzi!

Piatra vânătă este toxică. Nu o atinge și nu o gusta!

Aplicaţiile cristalizării
  • Extragerea sării din apa de mare.

  • Extragerea zahărului din trestia/sflecla de zahăr.






II.2.1.2. Distilarea.

Definiţie

Distilarea constă în separarea componentelor lichide dintr-un amestec omogen, pe baza punctelor lor de fierbere diferite.

important

În timpul distilării au loc două fenomene fizice: vaporizarea, urmată de condensare.

Dacă în balon există un amestec de apă cu alcool, prin încălzire, temperatura va crește, iar când ajunge la 78 °C, alcoolul începe să fiarbă.

Pe toată durata fierberii alcoolului, temperatura rămâne constantă, la 78 °C. Vaporii de alcool ajunși în refrigerent sunt răciți și condensează.

Când temperatura începe să crească depășind 78 °C, alcoolul s-a separat de apă și se oprește distilarea. Apa s-a separat de alcool.

Observație

În general părțile componente ale amestecului au puncte de fierbere care nu diferă cu mai mult de 25 °C între ele, în condiții de presiune de o atmosferă. În schimb dacă diferența dintre punctele de fierbere este mai mare de 25 °C se poate folosi pentru separarea componenților o distilare simplă.

Aplicaţiile distilării

1) Obținerea apei distilate (pură din punct de vedere chimic), folosită în laboratoare, industrie, farmacie.



2) Obținerea băuturilor alcoolice în instalații industriale cu alambic.



3) Prin distilarea fracționată a petrolului, în rafinăriile petrochimice se obțin propan, butan, benzine, petrol lampant, motorină, păcură. Aceste produse ale distilării petrolului se folosesc drept combustibili, la obținerea maselor plastice, medicamentelor, cauciucului artificial, fibrelor artificiale, detergenți, insecticide, pesticide etc.



4) Distilarea fracționată a aerului cu separarea azotului de oxigen. Se consideră un balon de distilare care conține un amestec lichid de oxigen (componentul greu) și azot (componentul ușor). Dacă amestecul lichid este încălzit acesta va începe să fiarbă, producând vapori care conțin mai mult azot (componentul ușor) decât lichidul inițial. Acești vapori bogați în azot condensează într-un condensator.



II.2.2. Metode de separare a componentelor unui amestec eterogen.

II.2.2.1. Decantarea.

Definiţie

Decantarea este metoda de separare a componentelor unui amestec eterogen solid–lichid sau lichid–lichid pe baza diferenței mari dintre densitățile acestora.

important

a) Pentru componente solid-lichid având densități cu mult diferite se folosește decantarea cu ajutorul baghetei (când solidul stă pe fundul lichidului).

b) Pentru componentele lichid-lichid cu densități diferite și care sunt nemiscibile (nu se dizolvă unul în altul) se folosește decantarea cu pâlnia de separare.

Experiment

4. Decantarea unui amestec de apă+ulei+nisip

Materiale necesare: 2 pahare Berzelius, baghetă, pâlnie de separare (cu robinet), apă,ulei,nisip, stativ.

Descrierea experimentului:

  • Cu ajutorul baghetei se toarnă partea lichidă a amestecului în pâlnia de separare. În pahar rămâne nisipul.
  • Se desface robinetul pâlniei de separare astfel încât, apa care are densitatea mai mare va curge în pahar, iar uleiul cu densitatea mai mică va rămâne în pâlnia de separare.
  • Ce observi ?
Observaţie

Prin decantare am separat nisipul de apa cu ulei, cu bagheta, apoi am separat apa de ulei cu pâlnia cu robinet.

Concluzia experimentului:

Prin decantare am separat componentelor unui amestec eterogen solid–lichid sau lichid–lichid, pe baza diferenței dintre densitățile acestora.

Aplicaţiile decantării

1. Obținerea apei potabile în bazine decantoare de mari dimensiuni, în care impuritățile solide se depun pe fundul decantorului și apa se limpezește și se epurează (curăță) mecanic.



2. Separarea celor 2 componente ale varului stins: apa de var și laptele de var.



II.2.2.2. Filtrarea.

Definiţie

Filtrarea este metoda de separare a unei substanțe solide dintr-un amestec eterogen solid-lichid care au densități apropiate, cu ajutorul unui material filtrant (hârtie de filtru).

Observaţie

Observație: Când densitatea solidului este mult mai mare ca cea a lichidului din amestec aplicăm decantarea, iar când densitatea solidului este asemănătoare cu cea a lichidului (solidul nu se depune pe fundul lichidului, ci este peste tot împrăștiat prin lichid) aplicăm filtrarea.

Experiment

5. Filtrarea unui amestec eterogen

Materiale necesare: 1 pahar Berzelius, 1 pahar Erlenmeyer, baghetă, pâlnie , hârtie de filtru, apă, pulbere de sulf (pulbere de cărbune, praf de cretă, bobițe de plută, frunze de ceai, cafea măcinată etc).

Descrierea experimentului:

  • În paharul Berzelius se amestecă apa cu pulberea de sulf.
  • Se împăturește în patru hârtia de filtru, se desparte o foaie de celelalte, se aplică pe pereții interiori ai pâlniei umezită.
  • Amestecul se toarnă în pâlnie pe o baghetă de sticlă înclinată spre peretele lateral, spre partea triplă a filtrului.
  • Ce observi ?
Observaţie

Pentru a separa apa de pulberea de sulf am folosit filtrarea.

Concluzia experimentului:

Prin filtrarea am separat o substanță solidă dintr-un amestec eterogen solid-lichid, cu densități apropiate, cu ajutorul unui hârtiei de filtru.

Aplicaţiile filtrării:

1. Filtru pentru apă potabilă (bună de băut)



2. Filtru pentru aer (automobile, aer condiționat, aspiratoare, industriale pentru reținerea gazelor poluante etc.)



3. Filtru de ulei la automobile.



4. Filtru de cafea.

Problemă rezolvată

1. Tudor are la dispoziție următoarele instrumente: spirtieră cu trepied și sită de azbest, magnet, pâlnie cu filtru, pahare, baghetă, pâlnie cu robinet.

Ce echipament este necesar pentru a extrage fiecare substanță enumerată în coloana 2? Scrie răspunsurile în tabel.



II.2.2.3 Aplică ce ai învățat în legătură cu Metodele de separare a amestecurilor

Temă

1) Lucian dorește să separe un amestec de sare, nisip și pilitură de fier în trei substanțe solide separate. El a parcurs următorii pași:

  • A împrăștiat amestecul pe o coală de hârtie și a trecut un magnet pe deasupra lor.
  • A pus restul amestecului într-un pahar și a adăugat apă.
  • A filtrat amestecul de apă.

A reușit Lucian să separe amestecul inițial în trei substanțe solide când a finalizat acești trei pași? Explică răspunsul tău.

Temă

2) Daniela dorește să separe un amestec de apă cu ulei.

Ea folosește următoarea instalație:

a) Denumește ustensilele folosite în acest experiment.

b) Ce fel de amestec formează apa cu uleiul?

c) Ce lichid a curs în pahar după deschiderea robinetului ? Explică răspunsul.