Дистилляция, выпаривание и кристаллизация в химии: что собою представляют, как характеризуются

Все смеси веществ можно разделить на две большие группы – гомогенные и гетерогенные. Для химического анализа смеси необходимо предварительно разделять на все составляющие компоненты. Способы разделения гомогенных и гетерогенных смесей отличаются.

Методы разделения однородных смесей

Однородными (гомогенными) называют такие смеси, в каждой точке объема которых состав одинаков, т. е. это системы, не имеющие границы раздела фаз. Частицы таких смесей увидеть невозможно. Например, раствор поваренной соли – это гомогенная смесь.

Растворы довольно стабильны и долго не разделяются. Существует несколько методов разделения растворов – дистилляция, выпаривание, кристаллизация и хроматография.

Дистилляция или перегонка

Дистилляция – это метод разделения растворов, который основан на разных температурах кипения веществ. При перегонке жидкость помещают в колбу, которую затем доводят до кипения с конденсацией паров в холодильнике. Например, с помощью перегонки можно разделить спирт и воду. Первыми начинают кипеть компоненты с низкими температурами кипения, поэтому они первые собираются в виде конденсата в холодильнике. Смеси, температуры кипения которых одинаковы, называются нераздельнокипящими или азеотропными.

Выпаривание и кристаллизация

Выпаривание – это метод разделения растворов с помощью испарения одного из веществ. Данный способ применяется для выделения твердых веществ. Раствор помещают в фарфоровую чашку и нагревают. В результате на дне чашки образуются кристаллы.

Кристаллизация – процесс образования и роста кристаллов. Данный способ заключается в нагревании насыщенной гомогенной смеси и фильтровании полученного горячего раствора. Затем раствор охлаждают, и выпавшие кристаллы промывают и высушивают.

Выпаривание и кристаллизация – это способы, подходящие для разделения жидких и твердых веществ. Эти два процесса идут параллельно.

Хроматография

Хроматография – метод разделения растворов, который основан на различном поглощении разделяемых веществ поверхностью другого вещества. Если полоску из фильтровальной бумаги опустить нижним концом в раствор красителей, то подниматься они будут с разной скоростью и на разную высоту.

Способы разделения неоднородных смесей в химии

Неоднородные (гетерогенные) смеси – смеси, состав которых в разных точках объема неодинаков. Частицы можно обнаружить либо невооруженным глазом, либо с помощью микроскопа. Например, смесь воды и песка – это гетерогенная смесь. Существует несколько способов разделения гетерогенных смесей – отстаивание, фильтрование, центрифугирование.

Отстаивание

Отстаивание – это способ разделения жидкостей и твердых веществ. При отстаивании смеси на дне сосуда оседает твердое вещество.

Фильтрование

Фильтрование – способ разделения гетерогенных смесей, который основан на пропускании смеси через воронку с вложенным в нее смоченным бумажным фильтром. Часто для отделения осадка от фильтрата используют фильтрование при уменьшенном давлении.

Центрифугирование

Центрифугирование заключается в помещении смеси в центрифужные стаканы и помещают в центрифуги. После проведения этой операции надосадочную жидкость сливают, осадок взмучивают с небольшим объемом растворителя и повторно центрифугируют.