Tehnologie de separare DECHEMAX
Separarea diferitelor substanțe dintr-un amestec de substanțe este unul dintre cele mai importante proceduri din industria proceselor, deoarece majoritatea materiilor prime și, de asemenea, produsele din reacții chimice sunt amestecuri de substanțe diferite care trebuie separate între ele înainte de prelucrarea ulterioară.
Diferitele caracteristici ale materialelor care trebuie separate sunt folosite aici. În funcție de proprietățile substanțelor pe care doriți să le separați, sunt utilizate alte procese de separare. De exemplu, puteți separa în funcție de mărimea particulelor individuale, de solubilitatea substanțelor în diferiți solvenți, în funcție de punctul de fierbere, dar și în funcție de magnetizabilitate sau culoare (de exemplu, atunci când separați sticla uzată). Astăzi am dori să vă prezentăm câteva dintre procesele de separare care sunt utilizate frecvent în acest scop.
„Clasicii” - separarea în funcție de mărimea particulelor
Aceasta este probabil una dintre cele mai vechi metode de separare Șapte . Probabil că toți știți asta de la coacerea prăjiturilor sau de la grădină. Acest lucru vă permite să separați două substanțe solide ale căror particule sunt de dimensiuni diferite (de exemplu, nisip și pietriș).
Dacă doriți să separați un solid de un lichid, puteți proceda într-un mod foarte similar. În acest caz, însă, nu se utilizează o sită, ci una adecvată filtru (ca o cârpă sau un filtru de hârtie). Porii filtrului acționează ca o sită și rețin particulele solide mari în timp ce lichidul poate trece prin ele. Acesta este principiul că unul u. A. la prepararea cafelei. Pudra de cafea intră în filtrul de hârtie și este reținută de acesta. Între timp, apa fierbinte curge prin filtru și ia cu el doar gustul și culoarea prafului de cafea. Apa potabilă este, de asemenea, filtrată în timpul curățării pentru a îndepărta nisipul și pietrișul.
Cum obțineți sarea din apa mării?
Sarea este de fapt și un solid, dar se dizolvă atât de bine în apă încât nu poate fi separată de ea cu un filtru. Prin urmare, trebuie folosită o metodă diferită pentru a extrage sarea din apa de mare.
Aici încălzit păstrați doar apa sărată până când toată apa se evaporă și rămân doar cristalele de sare. Acest lucru funcționează deoarece apa atinge punctul de fierbere mult mai devreme și astfel devine gazoasă decât sarea. Această metodă este z. B. folosit în marile saline din Marea Mediterană. Aici, însă, apa sărată nu este încălzită, ci pur și simplu expusă la soare până când apa se evaporă „de la sine” și lasă sarea în urmă.Un pic mai dificil: separarea a două lichide
După cum vă puteți imagina, este destul de dificil să separați din nou două lichide amestecate. Dar, desigur, este posibil și asta. Asta folosești distilare .
Pentru a face acest lucru, aveți nevoie de un echipament foarte specific (a se vedea ilustrația numerotată din lateral). Aceasta constă dintr-una piston (2) în care poți Amestec lichid (3) umple. El este dintr-unul radiator (1) încălzit. Bineînțeles, amestecul lichid se încălzește încet și lichidul care are punctul de fierbere inferior (care, prin urmare, devine gazos mai rapid) este primul care se ridică sub formă de vapori. Există un în partea de sus a pistonului mai rece (4), care în principiu constă din două tuburi împinse unul în celălalt. Frigul curge constant prin tubul exterior apă (6), care asigură că aburul care se ridică din balon se răcește din nou și se condensează în tubul interior. Lichidul rezultat este într-unul al doilea piston (5) prins. În mod ideal, ar trebui să conste acum doar din substanța care s-a evaporat prima dată în primul balon. Aceasta înseamnă că amestecul lichid a fost separat unul de altul din nou, deoarece al doilea lichid este încă în primul piston.
De obicei, separarea nu funcționează perfect la prima încercare, deoarece ceva din lichidul cu punctul de fierbere mai mare se evaporă întotdeauna cu el. Prin urmare, de multe ori trebuie să se efectueze mai multe distilări una după alta.
Aplicațiile distilării sunt de ex. B. purificarea petrolului într-o rafinărie sau producția de schnapps.
Foarte versatil: cromatografie
Unul dintre cele mai utilizate procese de separare este cromatografia, care este disponibilă în multe variante diferite. O va face. A. în chimie, biotehnologie sau chimie alimentară pentru analiza amestecurilor de substanțe folosit pentru a vedea ce substanțe individuale sunt conținute în acesta.
Principiul cromatografiei poate fi comparat cu o excursie cu barca cu mai multe bărci pe un râu. Toate bărcile pornesc din același loc în același timp. În decursul timpului, continuă să acopere pe mal, unele mai des, altele mai rar. După un timp, bărcile de pe râu sunt întinse la distanță.
Cromatografia funcționează în același mod. Aici, amestecurile de substanțe (adică diferitele bărci) sunt într-una Faza mobila (adică apa) pe unul faza stationara (albia râului) transportat mai departe. Deoarece particulele diferitelor substanțe din amestec interacționează cu fazele mobile și staționare în grade diferite (adică se aplică mai mult sau mai puțin frecvent), acestea avansează la viteze diferite și astfel se separă treptat din ce în ce mai bine.
Sunt utilizate diferite faze mobile și staționare, în funcție de amestecurile pe care doriți să le separați. Deci există faze staționare u. A. Hârtie, silicat, celuloză, silicagel, membrane sau diverse lichide. Fazele mobile includ B. se utilizează hexan, benzen, cloroform, acetonă, azot, heliu sau chiar apă. Cu mijloace adecvate, chiar și gazele pot fi separate între ele și apoi analizate.
Doriți să vedeți ce componente alcătuiesc într-adevăr culoarea unui stilou? Instrucțiunile pentru acest lucru le puteți găsi în sarcina pentru a doua rundă a competiției DECHEMAX din 2008/2009.