เราอธิบายว่าวิธีการแยกสารผสมคืออะไร และกำหนดวิธีการเหล่านี้แต่ละวิธีด้วยตัวอย่างง่ายๆ
วิธีการแยกสารผสมคืออะไร?
เรียกว่าวิธีการแยกสารผสมหรือวิธีการแยกเฟสไปจนถึงขั้นตอนทางกายภาพต่างๆ ที่ช่วยให้สามารถแยกส่วนประกอบตั้งแต่สองอย่างขึ้นไปของส่วนผสมได้ ส่วนประกอบของ ส่วนผสม พวกเขายังคงเอกลักษณ์และคุณสมบัติทางเคมีของพวกเขาหลังจากแยกจากกัน
เพื่อให้กลไกเหล่านี้ทำงานได้ จะต้องเป็นสารผสมที่ส่วนประกอบยังคงเอกลักษณ์ของตนไว้ และไม่มี ปฏิกริยาเคมี ที่เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติอย่างถาวรหรือก่อให้เกิดสารใหม่
เพื่อนำวิธีการคัดแยกมาใช้ คุณสมบัติ เช่นจุดเดือด, ที่ ความหนาแน่น หรือควรคงขนาดของส่วนผสมไว้ในส่วนผสม
แต่วิธีการเหล่านี้ใช้ได้ทั้งใน ส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน เช่นเดียวกับในของผสมที่ต่างกัน เนื่องจากพวกมันไม่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในเอกลักษณ์ของส่วนประกอบ ซึ่งสามารถกู้คืนได้มากหรือน้อยเหมือนที่เคยเป็นก่อนการผสม ขึ้นอยู่กับกระบวนการ นำไปใช้จะได้ส่วนประกอบดั้งเดิมที่มีความบริสุทธิ์มากหรือน้อย
ดูสิ่งนี้ด้วย:สถานะของการรวมตัวของสสาร
Decantation
Decantation เป็นวิธีการที่ใช้ในการแยกของเหลวที่ไม่ละลายระหว่างกัน (เช่น น้ำกับน้ำมัน) หรือแข็ง ไม่ละลายใน aของเหลว (เช่นน้ำและทราย).
ประกอบด้วยการใช้หลอดหรือกรวยแยก โดยที่ส่วนผสมจะเกาะตัวกันจนกว่าส่วนผสมที่หนาแน่นที่สุดจะเกาะตัวและไหลลงสู่ด้านล่าง วาล์วถูกเปิดและปล่อยออก โดยปิดให้ทันเวลาเพื่อให้ส่วนผสมที่มีความหนาแน่นน้อยกว่ายังคงอยู่ภายใน วิธีนี้มักใช้เป็นขั้นตอนแรกในการรับสารที่บริสุทธิ์กว่า
ติดตามได้ที่:Decantation
การกรอง
การกรองเป็นวิธีที่มีประโยชน์ในการแยกของแข็งที่ไม่ละลายน้ำออกจากของเหลว ประกอบด้วยการใช้ตัวกรอง (กระดาษกรอง หินกรอง ฯลฯ) ที่ช่วยให้ของเหลวผ่านตัวกลางที่มีรูพรุนและคงองค์ประกอบที่เป็นของแข็งไว้
นี่คือการทำงานของฟิลเตอร์น้ำ ของบ้านเราหรือกระดาษกรองที่เราเทกาแฟแข็งก่อนเติมน้ำร้อน น้ำ (ซึ่งมีอนุภาคกาแฟที่ดีที่สุด) จะไหลผ่านกระดาษ และอนุภาคกาแฟที่หยาบกว่าจะยังคงอยู่
ติดตามได้ที่:การกรอง
การแยกแม่เหล็ก
การแยกด้วยแม่เหล็กประกอบด้วยการแยกเฟสตามศักย์แม่เหล็ก สารบางชนิดตอบสนองต่อ สนามแม่เหล็ก และอื่น ๆ ไม่ใช่ และตามความแตกต่างนี้ a แม่เหล็ก หรือแม่เหล็กไฟฟ้าสู่ส่วนผสม ซึ่งช่วยให้ส่วนประกอบหนึ่งสามารถดึงดูดและส่วนประกอบอื่นๆ ได้ครบถ้วน (เช่น เศษเหล็กในดิน ปรอทในน้ำ ชิ้นส่วนของ โลหะ ในน้ำ).
ติดตามได้ที่:การแยกแม่เหล็ก
ตะแกรง
การร่อนทำงานในลักษณะเดียวกันกับการกรอง แต่ระหว่างของแข็งที่มีขนาดต่างกัน (เช่น กรวดและทราย เกลือและข้าวโพดคั่ว หรือข้าวและกรวด)
ใช้ตาข่ายหรือตะแกรงซึ่งเป็นรูที่ช่วยให้เศษเล็กเศษน้อยผ่านไปและเก็บชิ้นที่ใหญ่กว่าไว้ ขึ้นอยู่กับวัสดุ สามารถใช้เป็นขั้นตอนแรกในการรับสารบริสุทธิ์ หรือเป็นขั้นตอนสุดท้าย
ติดตามได้ที่:ตะแกรง
การกลั่น
การกลั่นทำให้ของเหลวที่ละลายได้แยกออกจากกัน แต่มีจุดเดือดต่างกัน (เช่น น้ำ และ แอลกอฮอล์). ความแตกต่างระหว่างจุดเดือดของส่วนประกอบที่จะแยกด้วยวิธีนี้ควรอยู่ที่ประมาณ 80 ºC
ขั้นตอนประกอบด้วยการเทส่วนผสมลงในภาชนะและให้ความร้อนโดยการควบคุม อุณหภูมิ เพื่อให้เฉพาะส่วนประกอบที่เดือดต่ำเท่านั้นระเหย และถูกลำเลียงผ่านท่อร้อยสาย (เรียกว่าคอลัมน์กลั่น) ไปยังภาชนะอื่น คราวนี้แช่เย็น มันจะควบแน่นและกลับสู่สภาพเดิม
ของเหลวที่ได้รับจึงเรียกว่ากลั่น (น้ำกลั่น แอลกอฮอล์กลั่น)
ติดตามได้ที่:การกลั่น
การตกผลึก
การตกผลึกเป็นวิธีการที่เหมาะสมที่สุดในการแยกของแข็งที่ละลายออกจากของเหลว (เกลือจากน้ำ น้ำตาลจากน้ำ) ประกอบด้วยการระเหยของเหลวจนได้ผลึกของของแข็งที่ละลายได้ที่ด้านล่างของภาชนะ ตัวอย่างเช่น นี่คือวิธีที่คุณได้รับเกลือทะเล ขึ้นอยู่กับความเร็วของ การระเหย, ผลึกจะใหญ่ขึ้นหรือเล็กลง
ติดตามได้ที่:การตกผลึก
ลอยตัว
การลอยตัวเป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามกับการแยกส่วนและประกอบด้วยการปล่อยให้เฟสของแข็งที่มีความหนาแน่นต่ำกว่าลอยในของเหลวแล้วเอาออกด้วยตนเองหรือผ่านตะแกรง ตัวอย่างที่ดีคือขั้นตอนการทำความสะอาดสระว่ายน้ำ
โครมาโตกราฟี
โครมาโตกราฟีเป็นวิธีการที่ใช้ในการแยกสารผสมที่ซับซ้อนซึ่งไม่ตอบสนองต่อวิธีการแยกอื่นๆ ใช้ความเป็นเส้นเลือดฝอยเป็นหลักการ: กระบวนการที่ช่วยให้ความก้าวหน้าของสารผ่านสื่อเฉพาะ ดังนั้น ทั้งสองเฟสของของผสมจึงถูกระบุว่าเป็นเฟสเคลื่อนที่ (เฟสที่เคลื่อนตัว) และเฟสนิ่ง
การดำเนินการของการแยกนี้ขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ของส่วนประกอบของของผสมสำหรับทั้งสองเฟส และตามความสัมพันธ์นี้ การแยกจะเร็วขึ้นหรือช้าลง ตัวอย่างเช่น เมื่อทำกาแฟหกลงบนผ้า กาแฟจะเคลื่อนไปข้างหน้าโดยยึดพื้นผิวจำนวนมาก
ปัจจุบันมีวิธีการต่าง ๆ ของโครมาโตกราฟี:
- โครมาโตกราฟีแบบกระดาษ เฟสที่อยู่นิ่งประกอบด้วยแถบกระดาษกรอง และเฟสเคลื่อนที่ประกอบด้วยตัวทำละลายที่มีตัวอย่างที่จะแยกออก หยดตัวทำละลายที่มีตัวอย่างสองสามหยดบนปลายด้านหนึ่งของกระดาษแล้วรอให้ของเหลวเคลื่อนไปข้างหน้า จากนั้นปล่อยให้แห้ง และหากส่วนประกอบต่างๆ ของตัวอย่างมีสีต่างกัน ก็จะสามารถสังเกตตำแหน่งต่างๆ บนกระดาษได้
- โครมาโตกราฟีแบบชั้นบาง เฟสอยู่กับที่ประกอบด้วยวัสดุดูดซับที่ยึดติดกับแผ่นซึ่งสามารถทำจากแก้ว อะลูมิเนียม หรือวัสดุอื่นได้ เฟสเคลื่อนที่เป็นของเหลวที่จะทำหน้าที่เป็นตัวชะ ขั้นตอนประกอบด้วยการวางตัวอย่างบนจานแล้วจุ่มส่วนหนึ่งของตัวอย่างลงในสารชะ ส่วนประกอบจะถูกแยกจากกันโดยความแตกต่างในความสัมพันธ์ระหว่างสารชะกับส่วนประกอบที่ยึดติดกับเพลต
- โครมาโตกราฟีแบบคอลัมน์ เฟสคงที่ประกอบด้วยวัสดุดูดซับที่เป็นของแข็งที่บรรจุในคอลัมน์แก้ว (แม้ว่าขณะนี้มีเสาที่ทำจากวัสดุอื่น เช่น สแตนเลส) เฟสเคลื่อนที่ประกอบด้วยสารชะ และการแยกส่วนประกอบของตัวอย่างขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ที่ส่วนประกอบมีสำหรับทั้งสองเฟส โดยทั่วไป สารชะจะผ่านคอลัมน์โดย แรงโน้มถ่วงถึงแม้ว่าวิธีการที่ทันสมัยจะได้รับการพัฒนาโดยปั๊มที่ใช้ ความดัน.