ลักษณะระบบต่างกันการจำแนกการแยกส่วน

ระบบต่างกัน เป็นส่วนหนึ่งของจักรวาลที่ถูกครอบครองโดยอะตอมโมเลกุลหรือไอออนในลักษณะที่พวกมันก่อตัวในเฟสที่แตกต่างกันตั้งแต่สองช่วงขึ้นไป เป็นที่เข้าใจกันโดย "ส่วนหนึ่งของเอกภพ" ไปเป็นหยด, ลูก, เครื่องปฏิกรณ์, หิน; และตามเฟสเป็นสถานะหรือโหมดของการรวมตัวไม่ว่าจะเป็นของแข็งของเหลวหรือก๊าซ.

ความแตกต่างของระบบแตกต่างกันไปจากคำจำกัดความของความรู้จากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง อย่างไรก็ตามแนวคิดนี้มีความคล้ายคลึงกันหลายอย่างในการทำอาหารและเคมี.

ตัวอย่างเช่นพิซซ่าที่มีผิวหน้าของมันอัดแน่นไปด้วยส่วนผสมเช่นเดียวกับในภาพด้านบนเป็นระบบที่ต่างกัน ในทำนองเดียวกันสลัดส่วนผสมของถั่วและซีเรียลหรือเครื่องดื่มฟองก็นับว่าเป็นระบบที่แตกต่างกัน.

โปรดทราบว่าองค์ประกอบของมันมีความโดดเด่นด้วยสายตาที่เรียบง่ายและสามารถแยกออกได้ด้วยตนเอง แล้วมายองเนสล่ะ หรือว่านม? ได้อย่างรวดเร็วก่อนที่พวกเขาจะเป็นเนื้อเดียวกัน แต่ด้วยกล้องจุลทรรศน์พวกเขาเป็นระบบที่แตกต่างกัน; โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกเขาเป็นอิมัลชัน.

ในทางเคมีส่วนผสมประกอบด้วยรีเอเจนต์อนุภาคหรือสารภายใต้การศึกษา เฟสเป็นเพียงการรวมตัวทางกายภาพของอนุภาคเหล่านี้ซึ่งให้คุณสมบัติทั้งหมดที่เป็นลักษณะเฟส ดังนั้นเฟสของเหลวของแอลกอฮอล์จึงมีพฤติกรรมแตกต่างจากน้ำและยิ่งกว่านั้นก็คือปรอทเหลว.

ในบางระบบขั้นตอนนั้นเป็นที่รู้จักในฐานะสารละลายน้ำตาลอิ่มตัวโดยมีคริสตัลอยู่ด้านหลัง แต่ละคนสามารถจำแนกได้ว่าเป็นเนื้อเดียวกัน: ที่ด้านบนสุดที่เกิดจากน้ำและด้านล่างเป็นของแข็งประกอบด้วยผลึกน้ำตาล.

ในกรณีของระบบน้ำน้ำตาลไม่มีการพูดถึงปฏิกิริยา แต่มีความอิ่มตัว ในระบบอื่น ๆ มีการเปลี่ยนแปลงของสสารอยู่ ตัวอย่างง่ายๆคือการผสมของโลหะอัลคาไลเช่นโซเดียมและน้ำ มันเป็นระเบิด แต่ในตอนแรกชิ้นส่วนของโซเดียมโลหะนั้นล้อมรอบไปด้วยน้ำ.

เช่นเดียวกับมายองเนสมีระบบที่แตกต่างกันในทางเคมีที่ macroscopically ผ่านเป็นเนื้อเดียวกัน แต่ในแง่ของกล้องจุลทรรศน์ที่มีประสิทธิภาพพวกเขาแสดงขั้นตอนที่แตกต่างกันที่แท้จริงของพวกเขา.

ดัชนี

• 1 ลักษณะของระบบต่างกัน
  • 1.1 ระดับการสังเกต
• 2 การจำแนกประเภท
  • 2.1 สารละลายอิ่มตัว (ของเหลว - ของเหลว, ของแข็ง - ของเหลว, ก๊าซ - ของเหลว)
  • 2.2 การแก้ปัญหาด้วยเกลือที่ตกตะกอน
  • 2.3 การเปลี่ยนเฟส
  • 2.4 ของแข็งและก๊าซ
• 3 วิธีการแยกส่วน
  • 3.1 การกรอง
  • 3.2 Decantation
  • 3.3 การคัดกรอง
  • 3.4 การถ่ายภาพ
  • 3.5 การหมุนเหวี่ยง
  • 3.6 การระเหิด
• 4 ตัวอย่าง
• 5 อ้างอิง

ลักษณะของระบบต่างกัน

ระบบเคมีต่างกันมีลักษณะอย่างไร? โดยทั่วไปแล้วสามารถระบุได้ดังต่อไปนี้:

-พวกเขาประกอบด้วยสองขั้นตอนหรือมากกว่านั้น กล่าวอีกนัยหนึ่งมันไม่เหมือนกัน.

-โดยทั่วไปอาจประกอบด้วยขั้นตอนใด ๆ ของคู่ต่อไปนี้: ของแข็ง - ของแข็ง, ของแข็ง - ของเหลว, ของแข็ง - ก๊าซ, ของเหลว - ของเหลว, ของเหลว - ก๊าซ; และนอกจากนี้ทั้งสามสามารถอยู่ในระบบของแข็งของเหลวและก๊าซเดียวกัน.

-ส่วนประกอบและเฟสของมันสามารถแยกความแตกต่างได้อย่างรวดเร็วในตัวอย่างแรก ดังนั้นจึงเพียงพอที่จะสังเกตระบบเพื่อดึงข้อสรุปจากคุณลักษณะของมัน เช่นสีความหนืดขนาดและรูปร่างของผลึกกลิ่น ฯลฯ.

-มันมักจะเกี่ยวข้องกับดุลยภาพทางอุณหพลศาสตร์หรือความสัมพันธ์ที่สูงหรือต่ำระหว่างอนุภาคภายในเฟสหรือระหว่างสองเฟสที่แตกต่างกัน.

-คุณสมบัติทางเคมีกายภาพแตกต่างกันไปตามภูมิภาคหรือทิศทางของระบบ ดังนั้นค่าสำหรับตัวอย่างเช่นจุดหลอมเหลวอาจแกว่งจากภาคหนึ่งของของแข็งต่างกันไปยังอีก นอกจากนี้สีหรือโทนเสียง (กรณีที่พบบ่อยที่สุด) จะเปลี่ยนไปตลอดทั้งของแข็ง (ของเหลวหรือก๊าซ) ตามที่เปรียบเทียบ.

-พวกเขาเป็นส่วนผสมของสาร นั่นคือมันใช้ไม่ได้กับสารบริสุทธิ์.

ระดับของการสังเกต

ระบบที่เป็นเนื้อเดียวกันใด ๆ อาจถูกพิจารณาว่าต่างกันได้หากมีการปรับเปลี่ยนสเกลหรือองศาการสังเกต ตัวอย่างเช่นกร๊าฟที่เต็มไปด้วยน้ำบริสุทธิ์เป็นระบบที่เป็นเนื้อเดียวกัน แต่เมื่อมีการตรวจพบโมเลกุลของมันมีหลายล้านคนที่มีความเร็วของตัวเอง.

จากมุมมองของโมเลกุลระบบยังคงเป็นเนื้อเดียวกันเพราะมันเป็นเพียงโมเลกุล H₂O. แต่การลดขนาดการสังเกตในระดับอะตอมต่อไปน้ำจะมีความหลากหลายเนื่องจากมันไม่ได้ประกอบด้วยอะตอมชนิดเดียว แต่ประกอบด้วยไฮโดรเจนและออกซิเจน.

ดังนั้นลักษณะของระบบเคมีที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับระดับของการสังเกต หากคุณพิจารณาในระดับจุลภาคคุณสามารถค้นหาระบบที่มีหลายแง่มุม.

ของแข็ง A ซึ่งเป็นเนื้อเดียวกันและสีเงินอาจประกอบด้วยโลหะหลายชั้นหลายชั้น (ABCDAB ... ) ดังนั้นจึงแตกต่างกัน ดังนั้น A คือ macroscopically เหมือนกัน แต่ต่างกันในระดับจุลภาค (หรือนาโน).

ยิ่งไปกว่านั้นอะตอมเดียวกันก็เป็นระบบที่มีความหลากหลายเพราะมันทำมาจากสุญญากาศอิเล็กตรอนโปรตอนนิวตรอนและอนุภาคย่อยอื่น ๆ (เช่นควาร์ก).

การจัดหมวดหมู่

เมื่อพิจารณาถึงระดับของการสังเกตด้วยตาเปล่าซึ่งกำหนดลักษณะที่มองเห็นได้หรือคุณสมบัติที่สามารถวัดได้ระบบแยกประเภททางเคมีสามารถจำแนกได้ดังนี้:

สารละลายอิ่มตัว (ของเหลว - ของเหลว, ของเหลว - ของแข็ง, ของเหลว - แก๊ส)

สารละลายอิ่มตัวเป็นระบบเคมีชนิดที่แตกต่างกันซึ่งตัวถูกละลายไม่สามารถละลายต่อไปและสร้างเฟสแยกจากตัวทำละลาย ตัวอย่างของผลึกน้ำและน้ำตาลเรียงตามประเภทนี้.

โมเลกุลของตัวทำละลายมาถึงจุดที่พวกเขาไม่สามารถเป็นเจ้าภาพหรือแก้ไขตัวถูกละลาย จากนั้นตัวถูกละลายเพิ่มเติมไม่ว่าจะเป็นของแข็งหรือก๊าซจะจัดกลุ่มใหม่อย่างรวดเร็วเพื่อก่อให้เกิดของแข็งหรือฟองอากาศ นั่นคือระบบของเหลว - ของแข็งหรือของเหลวก๊าซ.

ตัวละลายยังสามารถเป็นของเหลวซึ่งสามารถผสมกับตัวทำละลายได้ถึงความเข้มข้นที่แน่นอน ไม่เช่นนั้นพวกมันจะเข้ากันได้กับทุกความเข้มข้นและจะไม่กลายเป็นสารละลายอิ่มตัว เป็นที่เข้าใจกันว่าสารผสมของของเหลวทั้งสองนั้นก่อตัวเป็นเฟสเดียว.

ถ้าในอีกทางหนึ่งตัวทำละลายของของเหลวนั้นจะไม่สามารถละลายได้ด้วยตัวทำละลายดังเช่นในกรณีที่มีส่วนผสมของน้ำมันและน้ำการแก้ปัญหาก็จะอิ่มตัวในปริมาณที่น้อยที่สุด เป็นผลให้เกิดสองขั้นตอน: หนึ่งน้ำและน้ำมันอื่น ๆ.

วิธีแก้ปัญหาด้วยเกลือที่ตกตะกอน

เกลือบางตัวสร้างสมดุลของความสามารถในการละลายเนื่องจากปฏิกิริยาระหว่างไอออนของพวกมันแข็งแรงมากและจัดกลุ่มใหม่ในผลึกที่น้ำไม่สามารถแยกออกจากกัน.

ระบบที่แตกต่างกันประเภทนี้ยังประกอบด้วยเฟสของเหลวและของแข็ง; แต่แตกต่างจากวิธีการแก้ปัญหาอิ่มตัวตัวถูกละลายเป็นเกลือที่ไม่ต้องใช้จำนวนมากในการเร่งรัด.

ตัวอย่างเช่นเมื่อผสมสองสารละลายน้ำของเกลือไม่อิ่มตัวหนึ่งใน NaCl และอีกหนึ่งของ AgNO₃, เกลือที่ไม่ละลายน้ำ AgCl ตกตะกอน ซิลเวอร์คลอไรด์สร้างสมดุลของการละลายในตัวทำละลายสังเกตของแข็งสีขาวในภาชนะบรรจุน้ำ.

ดังนั้นลักษณะของการแก้ปัญหาเหล่านี้ขึ้นอยู่กับชนิดของการตกตะกอนที่เกิดขึ้น โดยทั่วไปเกลือของโครเมียมจะมีสีสันมากเช่นเดียวกับแมงกานีสเหล็กหรือโลหะที่ซับซ้อน การตกตะกอนนี้อาจเป็นผลึกของแข็ง, สัณฐานหรือเจลาตินแข็ง.

การเปลี่ยนเฟส

ก้อนน้ำแข็งสามารถสร้างระบบที่เป็นเนื้อเดียวกัน แต่เมื่อละลายแล้วจะก่อตัวเป็นเฟสของเหลวน้ำเพิ่มเติม ดังนั้นการเปลี่ยนเฟสของสารจึงเป็นระบบที่ต่างกัน.

นอกจากนี้โมเลกุลบางชนิดสามารถหนีออกมาจากพื้นผิวน้ำแข็งไปยังเฟสของไอ นี่เป็นเพราะน้ำของเหลวไม่เพียงแสดงความดันไอ แต่ยังน้ำแข็งแม้ว่าในระดับน้อย.

ระบบที่แตกต่างกันของการเปลี่ยนเฟสนำไปใช้กับสารใด ๆ (บริสุทธิ์หรือไม่บริสุทธิ์) ดังนั้นของแข็งทั้งหมดที่ละลายหรือของเหลวที่ระเหยกลายเป็นของระบบประเภทนี้.

ของแข็งและก๊าซ

คลาสที่แตกต่างกันมากของระบบที่แตกต่างกันในทางเคมีเป็นของแข็งหรือก๊าซที่มีองค์ประกอบหลายอย่าง ตัวอย่างเช่นพิซซ่าในภาพตกอยู่ในหมวดหมู่นี้ และถ้าแทนชีส, พริกขี้หนู, ปลากะตัก, แฮม, หัวหอม ฯลฯ ก็จะมีกำมะถัน, ถ่านหิน, ฟอสฟอรัสและทองแดงแล้วมันจะมีของแข็งที่แตกต่างกันอีก.

กำมะถันโดดเด่นเพราะสีเหลือง ถ่านหินที่เป็นของแข็งสีดำ ฟอสฟอรัสเป็นสีแดง และทองแดงมันวาวและโลหะ ทั้งหมดเป็นของแข็งดังนั้นระบบจึงประกอบด้วยเฟส แต่มีองค์ประกอบหลายอย่าง ในชีวิตประจำวันตัวอย่างของระบบประเภทนี้ไม่แน่นอน.

นอกจากนี้ก๊าซยังสามารถสร้างสารผสมต่างกันโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีสีหรือความหนาแน่นต่างกัน พวกมันสามารถลากอนุภาคขนาดเล็กมากเช่นเดียวกับอนุภาคน้ำในเมฆ ในขณะที่พวกเขาเติบโตในขนาดที่พวกเขาดูดซับแสงที่มองเห็นและเป็นผลให้เมฆเปลี่ยนเป็นสีเทา.

ตัวอย่างของระบบก๊าซของแข็งต่างกันคือควันซึ่งประกอบด้วยอนุภาคของคาร์บอนน้อยมาก ด้วยเหตุนี้ควันของการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์จึงเป็นสีดำ.

วิธีการแยกส่วน

ขั้นตอนหรือส่วนประกอบของระบบที่แตกต่างกันสามารถแยกได้โดยใช้ประโยชน์จากความแตกต่างในคุณสมบัติทางกายภาพหรือทางเคมี ด้วยวิธีนี้ระบบดั้งเดิมจะถูกแยกส่วนจนกระทั่งเหลือระยะเอกพันธ์เพียงอย่างเดียว วิธีการทั่วไปที่พบมากที่สุดคือวิธีที่ปฏิบัติตาม.

การกรอง

การกรองจะใช้เพื่อแยกของแข็งหรือตะกอนจากของเหลว ดังนั้นทั้งสองขั้นตอนจึงแยกออกจากกันแม้ว่าจะมีระดับความบริสุทธิ์ที่ไม่แน่นอน ด้วยเหตุนี้ของแข็งมักจะถูกซักแล้วอบแห้งในเตาอบ ขั้นตอนนี้สามารถทำได้โดยใช้สูญญากาศหรือโดยแรงโน้มถ่วง.

decanting

วิธีนี้ยังมีประโยชน์สำหรับการแยกของแข็งออกจากของเหลว มันแตกต่างจากก่อนหน้านี้เล็กน้อยโดยปกติแล้วของแข็งมักจะมีความสอดคล้องที่แน่นหนาและถูกนำไปฝากไว้ที่ด้านล่างของภาชนะ ในการทำเช่นนี้เพียงแค่เอียงปากของภาชนะบรรจุในมุมที่เหมาะสมเพื่อให้ของเหลวไหลออกมาจากมัน.

ในทำนองเดียวกันการแยกชิ้นส่วนจะช่วยให้การแยกของเหลวสองชนิดคือระบบของเหลวและของเหลว ในกรณีนี้เราใช้ช่องทางแยก.

ส่วนผสมของ biphasic (ของเหลวสองชนิดที่ละลายไม่ได้) จะถูกถ่ายโอนไปยังช่องทางและของเหลวที่มีความหนาแน่นต่ำจะอยู่ที่ด้านบน ในขณะที่ความหนาแน่นสูงขึ้นในส่วนล่างเมื่อสัมผัสกับการเปิดทางออก.

ภาพด้านบนแสดงถึงช่องทางแยกหรือแยกช่องทาง วัสดุแก้วนี้ยังใช้ในการแยกของเหลวและของเหลว นั่นคือแยกตัวถูกละลายจากของเหลวเริ่มต้นโดยเพิ่มของเหลวอื่นที่ละลายได้มากขึ้น.

ร่อน

การคัดแยกใช้เพื่อแยกส่วนประกอบที่เป็นของแข็งที่มีขนาดแตกต่างกัน มันเป็นเรื่องธรรมดามากที่จะพบในห้องครัวตะแกรงหรือตะแกรงเพื่อทำความสะอาดเมล็ดข้าวสาลีแป้งบริสุทธิ์หรือเอาเศษที่เป็นของแข็งของน้ำผลไม้หนา ในทางเคมีมันสามารถใช้เพื่อแยกผลึกขนาดเล็กออกจากส่วนอื่นที่มีขนาดใหญ่กว่า.

magnetisation

วิธีนี้ใช้สำหรับระบบ solid-solid ที่แม่เหล็กดึงดูดอย่างน้อยหนึ่งส่วนประกอบ ดังนั้นเฟสที่ต่างกันเริ่มต้นจะถูกทำให้บริสุทธิ์เนื่องจากแม่เหล็กจะกำจัดองค์ประกอบ ferromagnetic ตัวอย่างเช่นการใช้แม่เหล็กในการแยกแผ่นเหล็กออกจากขยะ.

การหมุนเหวี่ยง

การหมุนเหวี่ยงแยกของแข็งที่ถูกระงับจากของเหลว ไม่สามารถกรองได้เพราะอนุภาคว่ายน้ำนั้นมีปริมาตรของของเหลวอย่างสม่ำเสมอ ในการแยกเฟสทั้งสองออกมาปริมาณของส่วนผสมที่แตกต่างกันจะถูกแรงเหวี่ยงซึ่งตะกอนจะแข็งที่ด้านล่างของหลอดหมุนเหวี่ยง.

การระเหิด

วิธีการแยกระเหิดใช้สำหรับของแข็งระเหยเท่านั้น นั่นคือสำหรับผู้ที่มีความดันไอสูงที่อุณหภูมิต่ำ.

เมื่อทำความร้อนให้กับส่วนผสมที่แตกต่างกันของแข็งที่ระเหยได้จะหนีไปยังเฟสก๊าซ ตัวอย่างของการประยุกต์ใช้คือการทำให้บริสุทธิ์ของตัวอย่างที่ปนเปื้อนด้วยไอโอดีนหรือแอมโมเนียมคลอไรด์.

ตัวอย่าง

จนถึงตอนนี้ได้มีการกล่าวถึงตัวอย่างของระบบสารเคมีที่แตกต่างกันหลายตัวอย่าง เพื่อเสริมพวกเขาเพิ่มเติมและอื่น ๆ ที่อยู่นอกบริบททางเคมีอยู่ด้านล่าง:

-หินแกรนิตหินของแม่น้ำภูเขาหรือหินใด ๆ ที่มีเส้นเลือดหลายสี.

-แร่ยังนับเป็นระบบที่แตกต่างกันเนื่องจากมันถูกสร้างขึ้นโดยโครงสร้างที่เป็นของแข็งหลายชนิดที่ประกอบด้วยไอออน คุณภาพเป็นผลมาจากการทำงานร่วมกันระหว่างไอออนของโครงสร้างผลึกและสิ่งสกปรก.

-น้ำอัดลม ในนั้นมีความสมดุลระหว่างของเหลวกับก๊าซซึ่งเมื่อความดันภายนอกลดลงความสามารถในการละลายของก๊าซละลายจะลดลง ด้วยเหตุนี้จึงมีการสังเกตเห็นฟองจำนวนมาก (ตัวละลายก๊าซ) ที่ลอยขึ้นสู่พื้นผิวของของเหลวเมื่อพวกมันถูกเปิดออก.

-สื่อปฏิกิริยาใด ๆ ที่เกี่ยวข้องกับรีเอเจนต์ในระยะต่าง ๆ และจำเป็นต้องมีเครื่องกวนแม่เหล็กเพื่อรับประกันอัตราการเกิดปฏิกิริยาที่สูงขึ้น.

-ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ต่างกัน ของแข็งเหล่านี้จัดเตรียมไซต์บนพื้นผิวหรือรูขุมขนที่ซึ่งการติดต่อระหว่างรีเอเจนต์ถูกเร่งและพวกเขาไม่ได้เข้าไปแทรกแซงหรือผ่านการเปลี่ยนแปลงที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ในปฏิกิริยา.

-ผนัง Frisada, ผนังของโมเสสหรือการออกแบบสถาปัตยกรรมของอาคาร.

-หลายเยลลี่หลายรสชาติ.

-ลูกบาศก์ของรูบิค.

การอ้างอิง

1. ดุลยภาพในระบบต่างกัน สืบค้นจาก: science.uwaterloo.ca
2. Fernández G. (7 พฤศจิกายน 2010) ระบบที่เป็นเนื้อเดียวกันและต่างกัน กู้คืนจาก: quimicafisica.com
3. จิลล์ (7 มิถุนายน 2549) ระบบที่เป็นเนื้อเดียวกันและต่างกัน ดึงมาจาก: chemistryforstudents.blogspot.com
4. LoveToKnow (2018) ตัวอย่างของส่วนผสมที่ต่างกัน สืบค้นจาก: example.yourdictionary.com
5. ตัวสั่นและแอตกินส์ (2008) เคมีอนินทรีย์ ในองค์ประกอบของกลุ่ม 15 (ฉบับที่สี่) Mc Graw Hill.
6. วิกิพีเดีย (2018) ความสม่ำเสมอและความหลากหลาย สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
7. F. Holleman, Egon Wiberg, Nils Wiberg (2001) เคมีอนินทรีย์ ดึงมาจาก: books.google.co.th