O aplicație practică a chimiei este că poate fi folosită pentru a ajuta la separarea unei substanțe de alta. Motivele pentru care materialele pot fi separate unele de altele se datorează faptului că există o oarecare diferență între ele, cum ar fi dimensiunea (separarea rocilor de nisip), starea materiei (separarea apei de gheață), solubilitate, sarcină electrică sau punct de topire.
Separarea nisipului și a sării
- Studenții li se cere adesea să separe sarea și nisipul pentru a afla despre amestecuri și pentru a explora diferențele dintre formele de materie care pot fi utilizate pentru a separa componentele amestecului.
- Trei metode utilizate pentru a separa sarea și nisipul sunt separarea fizică (ridicarea bucăților sau folosirea densității pentru a agita nisipul până în vârf), dizolvarea sării în apă sau topirea sării.
- Probabil cea mai ușoară metodă de a separa cele două substanțe este de a dizolva sarea în apă, de a turna lichidul departe de nisip, apoi de a evapora apa pentru a recupera sarea.
Separarea fizică a sării și nisipului
Deoarece atât sarea, cât și nisipul sunt solide, puteți obține o lupă și o pensetă și în cele din urmă alegeți particule de sare și nisip.
O altă metodă de separare fizică se bazează pe densități diferite de sare și nisip. Densitatea sării este de 2,16 g / cm³ în timp ce densitatea nisipului este de 2,65 g / cm³. Cu alte cuvinte, nisipul este puțin mai greu decât sarea. Dacă agitați o tigaie cu sare și nisip, nisipul va ajunge în cele din urmă spre vârf. Se folosește o metodă similară pentru a se coace pentru aur, deoarece aurul are o densitate mai mare decât majoritatea celorlalte substanțe și se scufundă în a amestec.
Separarea sării și nisipului folosind solubilitatea
O metodă de separare a sării și a nisipului se bazează pe solubilitate. Dacă o substanță este solubilă, ea înseamnă că se dizolvă într-un solvent. Sare (clorura de sodiu sau NaCl) este un an compus ionic care este solubil în apă. Nisipul (în mare parte dioxid de siliciu) nu este.
- Turnați amestecul de sare și nisip într-o tigaie.
- Adaugă apă. Nu trebuie să adăugați multă apă. Solubilitatea este o proprietate care este afectată de temperatură, astfel încât mai multă sare se dizolvă în apă caldă decât în apa rece. În regulă, sarea nu se dizolvă.
- Încălziți apa până se dizolvă sarea. Dacă ajungeți acolo unde apa fierbe și mai există sare solidă, puteți adăuga puțin mai multă apă.
- Scoateți tigaia de la foc și lăsați-o să se răcească până când este în siguranță.
- Turnați apa sărată într-un recipient separat.
- Acum colecta nisipul.
- Turnați apa sărată înapoi în tigaia goală.
- Încălziți apa sărată până când apa clocotește. Continuați să fierbeți până când apa a dispărut și ați rămas cu sarea.
Un alt mod în care puteți separa apa sărată și nisipul este să agitați nisipul / apa sărată și să o turnați printr-un filtru de cafea pentru a capta nisipul.
Separarea componentelor amestecului folosind punctul de topire
O altă metodă de separare a componentelor unui amestec se bazează pe punctul de topire. Punctul de topire a sării este de 801 ° C (1474 ° F), în timp ce cel de nisip este de 3110 ° F (1710 ° C). Sarea devine topită la o temperatură mai mică decât nisipul. Pentru a separa componentele, un amestec de sare și nisip este încălzit peste 801 ° C, dar sub 1710 ° C. Sarea topită poate fi turnată, lăsând nisipul. De obicei, aceasta nu este cea mai practică metodă de separare, deoarece ambele temperaturi sunt foarte ridicate. În timp ce sarea colectată ar fi pură, unele săruri lichide ar contamina nisipul, cum ar fi încercarea de a separa nisipul de apă prin turnarea apei.
Note și întrebări
Rețineți, puteți lăsa pur și simplu apa să se evapore din tigaie până când ați rămas cu sarea. Dacă ați ales să evaporați apa, o modalitate prin care ați fi putut accelera procesul ar fi fost să turnați apa sărată într-un recipient mare și puțin adânc. Suprafața crescută ar fi schimbat viteza cu care vaporii de apă ar fi putut intra în aer.
Sarea nu a fiert departe cu apa. Acest lucru se datorează faptului că punctul de fierbere a sării este mult mai mare decât cel al apei. Diferența dintre punctele de fierbere poate fi folosită pentru purificarea apei prin distilare. În distilare, apa este fiartă, dar este apoi răcită, astfel încât să se condenseze de la vaporii dinapoi în apă și poate fi colectată. Apa clocotită o separă de sare și de alți compuși, cum ar fi zahărul, dar trebuie controlată cu atenție pentru a o separa de substanțele chimice care au puncte de fierbere mai mici sau similare.
În timp ce această tehnică poate fi folosită pentru a separa sarea și apa sau zahărul și apa, aceasta nu ar separa sarea și zahărul de un amestec de sare, zahăr și apă. Vă puteți gândi la o modalitate de a separa zahărul și sarea?
Ești pregătit pentru ceva mai provocator? Încerca purificarea sării de sare de rocă.