Для чого цю тему вивчають в школі?
Перш ніж розглядати визначення «чистого речовини», необхідно розібратися з питанням: «З якою речовиною, що насправді ми маємо справу – з чистим або сумішшю?»У всі часи чистота речовини хвилювала не тільки науковців, вчених, але і простих людей. Що ми зазвичай вкладаємо в це поняття? Кожен з нас хоче пити воду без домішок важких металів. Ми хочемо дихати свіжим повітрям, який не забруднене вихлопними газами автомобілів. Але чи можна назвати незабруднені воду і повітря чистими речовинами? З точки зору науки – немає.
Що таке суміш?
Отже, суміш – це речовина, яка містить молекули декількох видів. Тепер подумайте про склад води, що тече з крана – так-так, в ній багато домішок. У свою чергу речовини, які становлять суміш, називаються компонентами. Розглянемо приклад. Повітря, яким ми дихаємо, – це суміш різних газів. Компоненти, що входять до його складу – кисень, азот, вуглекислий газ і так далі. У випадку, якщо маса одного компонента в десятки разів менше маси іншого, то таку речовину називають домішкою. Часто в природі зустрічається повітря, який забруднений домішками сірководню. Цей газ має запах тухлих яєць і є отруйним для людини. Коли відпочиваючі на березі річки розводять багаття, то він забруднює повітря вуглекислим газом, який теж небезпечний у великій кількості.В особливо здогадливих хлопців, можливо, вже виникло питання: «Що найчастіше зустрічається – чисті речовини чи суміші?» Відповідаємо на ваше запитання: «В основному все, що нас оточує – це суміші». Таким дивним чином влаштована природа.
Кілька слів про види чистих речовин
На початку статті ми обіцяли розповісти про те, чи існують речовини абсолютно без домішок. Як ви думаєте, чи бувають такі? Про водопровідній воді ми вже говорили. Номожет містити в собі домішки джерельна вода? Відповідь на це питання проста: абсолютно чисті речовини в природі не зустрічаються. Проте в наукових колах прийнято говорити про відносну чистоту речовини. Звучить це так: «Речовина чисте, але з застереженням». Так, наприклад, воно може бути чистим технічно. Чорнила чорні, фіолетові містять домішки. Якщо їх не можна виявити за допомогою хімічної реакції, то таку речовину називають хімічно чистим. Такий буває дистильована вода.Про чистоту
Отже, прийшов час поговорити про чистому речовині. Це така речовина, яка в своєму складі має частинки одного виду. Виявляється, воно має особливі властивості. У нього є ще одна назва: індивідуальна речовина. Давайте спробуємо охарактеризувати властивості чистої води:
Як розділяти речовини?
Це питання теж доречний. Дуже часто в побуті і на виробництві (в більшій мірі) людина поділяє речовини. Так, наприклад, в молоці утворюються вершки, які можна зібрати з поверхні, якщо застосувати метод відстоювання. Під час переробки нафти людина виробляє бензин, ракетне паливо, гас, машинне масло і так далі. На всіх етапах переробки людина застосовує різні способи розділення сумішей, які залежать від агрегатного стану речовини. Розглянемо кожен з них.Фільтрація
Даний метод застосовують в тому випадку, коли є рідке речовина, у якому містяться нерозчинні тверді частинки. Наприклад, вода і річковий пісок. Таку суміш людина пропускає через фільтр. Таким чином, пісок затримується в фільтрі, а чиста вода спокійно через нього проходить. Ми рідко надаємо цьому значення, але кожен день на кухні багато городян пропускають воду з-під крана через очисні фільтри. Так що певною мірою ви можете вважати себе вченими!
Відстоювання
Про цей метод ми сказали кілька слів трохи вище. Проте розглянемо його детальніше. До такого методу хіміки вдаються у разі, коли необхідно розділити суспензії або емульсії. Наприклад, якщо в чисту воду проникло рослинне масло, то отриману суміш необхідно струсити, потім дати їй настоятися якийсь час. Після цього людина буде спостерігати явище, коли масло у вигляді плівки покриє воду. Хіміки В лабораторіях застосовують ще один метод, який називається ділильна лійка. При використанні цього способу очищення щільна рідина проникає в ємність, а те, що легше – залишається. Метод відстоювання має серйозний недолік – це низька швидкість протікання процесу. У цьому випадку необхідно тривалий час для формування осаду. На промислових підприємствах такий спосіб все одно використовують. Інженери проектують спеціальні конструкції, які мають назву «відстійники».Магніт
Кожен з нас хоча б раз у житті грав з магнітом. Його дивовижне властивість притягувати метали здавалося магічним. Спритні люди здогадалися застосувати магніт для того, щоб розділяти суміші. Наприклад, поділ дерев'яних і залізних тирси можливо за допомогою магніту. Але варто врахувати, що не всі метали він може притягувати, йому підвладні тільки ті суміші, в яких містяться феромагнетики. До них можна віднести нікель, тербий, кобальт, эрбий і так далі.
Дистиляція
Цей термін має латинські корені, в перекладі означає «стікання краплями». Такий метод являє собою поділ сумішей, засноване на різниці температури кипіння речовин. Саме цей спосіб допоможе розділити воду і спирт. Останнім речовина випаровується при +78 °C . Коли його пари стосуються холодних стінок і поверхонь, пари конденсуються, перетворюючись в рідке речовина. У важкій промисловості даним методом добувають продукти нафти, чисті метали, а також різноманітні запашні речовини.Чи можна розділити гази?
Ми з вами говорили про чисті речовини і суміші в рідкому і твердому стані. А як бути, якщо необхідно провести розділення газових сумішей? Світлі голови хімічної промисловості сьогодні практикують кілька фізичних способів поділу газоподібних сумішей: