การจำแนกประเภทวัสดุระบบขั้นตอนและตัวอย่าง

ระบบวัสดุ พวกเขาคือทั้งหมดที่ประกอบด้วยสสารและแยกจากส่วนที่เหลือของจักรวาลที่จะศึกษา สสารมีอยู่ทุกหนทุกแห่งสร้างรูปทรงและความหมายที่แท้จริงให้กับการรับรู้ของชีวิตประจำวัน แต่เมื่อคุณต้องการศึกษาชิ้นส่วนของวัสดุคุณดูถูกสิ่งรอบตัวและพูดถึงระบบวัสดุ.

พวกเขาเป็นตัวแปรมากเนื่องจากมีวัสดุบริสุทธิ์และสารประกอบเช่นเดียวกับรัฐที่แตกต่างกันและขั้นตอนการรวม วิธีการกำหนดขอบเขตระหว่างระบบวัสดุและสภาพแวดล้อม? ทุกอย่างขึ้นอยู่กับตัวแปรที่พิจารณา ตัวอย่างเช่นในภาพด้านล่างหินอ่อนหวานแต่ละอันอาจเป็นระบบที่กำลังศึกษาอยู่.

อย่างไรก็ตามหากต้องการคำนึงถึงสีของตัวแปรคุณจำเป็นต้องพิจารณาหินอ่อนทั้งหมดของเครื่องจ่าย เนื่องจากเครื่องไม่สนใจนี่คือสภาพแวดล้อมของลูกหิน ดังนั้นระบบวัสดุของตัวอย่างจะกลายเป็นมวลของหินอ่อนและคุณสมบัติของพวกเขา (ไม่ว่าพวกเขาจะเคี้ยวหมากฝรั่ง, มิ้นท์ ฯลฯ ).

อย่างไรก็ตามระบบเคมีหมายถึงระบบวัสดุที่ถูกกำหนดให้เป็นสารบริสุทธิ์หรือส่วนผสมใด ๆ ของมันจำแนกตามลักษณะทางกายภาพของพวกเขา.

ดัชนี

• 1 การจำแนกประเภท
  • 1.1 ระบบวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกัน
  • 1.2 ระบบวัสดุที่ต่างกัน
• 2 เฟส
  • 2.1 เฟสไดอะแกรม
• 3 ตัวอย่าง
• 4 อ้างอิง

การจัดหมวดหมู่

ระบบวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกัน

วัสดุที่ศึกษาสามารถแสดงลักษณะที่เหมือนกันซึ่งคุณสมบัติของมันยังคงที่โดยไม่คำนึงถึงตัวอย่างที่ถูกวิเคราะห์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง: ระบบประเภทนี้มีลักษณะของการมีสสารเพียงช่วงเดียวตั้งแต่แรกเห็น.

สารและสารบริสุทธิ์

หากวิเคราะห์สารบริสุทธิ์แล้วจะพบว่าคุณสมบัติทางเคมีกายภาพตรงกับค่าและผลลัพธ์เดียวกันแม้ว่าจะมีการเก็บตัวอย่างจำนวนมาก (และในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ที่แตกต่างกัน).

ตัวอย่างเช่นหากตัวอย่างแคลเซียมเปรียบเทียบกับหนึ่งจากเอเชียยุโรปแอฟริกาและอเมริกาพวกเขาทุกคนจะมีคุณสมบัติเหมือนกัน เช่นเดียวกันจะเกิดขึ้นหากมีการใช้ตัวอย่างของถ่านหินบริสุทธิ์.

ในทางกลับกันสารประกอบบริสุทธิ์ยังปรากฏดังกล่าวข้างต้น หากมีการรับประกันว่ากระดานดำทำจากวัสดุเดียวก็จะจัดเป็นระบบวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกัน.

อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นกับตัวอย่างแร่เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วจะเก็บสิ่งสกปรกจากแร่ธาตุที่เกี่ยวข้องอื่น ๆ และในกรณีนี้มันเป็นระบบวัสดุที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ระบบวัสดุเหล่านั้นเช่นต้นไม้หินภูเขาหรือแม่น้ำก็ตกอยู่ในการจำแนกประเภทสุดท้ายนี้.

การละลาย

น้ำส้มสายชูในเชิงพาณิชย์เป็นสารละลายที่มีกรดอะซิติก 5% นั่นคือกรดอะซิติกบริสุทธิ์ 5 มล. ละลายในน้ำ 100 มล. อย่างไรก็ตามลักษณะของมันเป็นของเหลวใสแม้ว่าในความเป็นจริงมันเป็นสารประกอบบริสุทธิ์สองชนิด (น้ำและกรดอะซิติก) รวมกัน.

ระบบวัสดุที่แตกต่างกัน

ตรงกันข้ามกับความเป็นเนื้อเดียวกันในรูปแบบของระบบนี้ทั้งรูปร่างหน้าตาและคุณสมบัติไม่คงที่.

นอกจากนี้ยังสามารถได้รับเทคนิคการแยกทางกายภาพหรือทางเคมีซึ่งจะถูกสกัดระยะซึ่งแต่ละคนถือเป็นระบบที่เป็นเนื้อเดียวกัน.

ขั้นตอน

ในภาพด้านบนสถานะของสสารและการเปลี่ยนแปลงจะแสดงขึ้น สิ่งเหล่านี้มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับขั้นตอนของสสารเพราะถึงแม้ว่ามันจะเหมือนกัน แต่ก็มีความแตกต่างเล็กน้อย.

ดังนั้นขั้นตอนของระบบวัสดุที่เป็นของแข็งของเหลวและก๊าซ นั่นคือสำหรับเรื่องใดเรื่องหนึ่งภายใต้การวิเคราะห์สิ่งนี้สามารถนำมาใช้ในขั้นตอนก่อนหน้าใด ๆ.

อย่างไรก็ตามเนื่องจากปฏิกิริยาในของแข็งมีความแข็งแรงมากและขึ้นอยู่กับตัวแปรเช่นความดันและอุณหภูมิระบบอาจหรือไม่อาจมีเฟสที่เป็นของแข็งต่างกัน.

ตัวอย่างเช่นสารประกอบ X ซึ่งเป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้องมีเฟส I แต่เมื่อความดันที่ตกลงมานั้นสูงมากโมเลกุลของมันจะเรียงตัวกันอย่างหนาแน่นมากขึ้นและจากนั้นการเปลี่ยนแปลงจะเกิดขึ้นจากเฟส 1 ถึงโซลิดเฟส II.

มีขั้นตอนอื่น ๆ เช่น III และ IV ที่ได้มาจาก II ที่อุณหภูมิแตกต่างกัน ดังนั้นระบบวัสดุเอกพันธ์ของ X ของเฟสของแข็งที่ชัดเจนสามารถรับได้ถึงสี่เฟสของแข็ง: I, II, III และ IV.

ในกรณีของระบบของเหลวและก๊าซโมเลกุลโดยทั่วไปสามารถใช้เฟสเดียวในสถานะของสสาร กล่าวอีกนัยหนึ่งอาจไม่มีเฟสก๊าซ I และอีก II.

แผนภาพเฟส

มีหลายเฟสไดอะแกรม: บางตัวสำหรับสารประกอบเดี่ยวหรือสารเดี่ยว (เช่นที่อยู่ในภาพด้านบน) และอื่น ๆ สำหรับระบบเลขฐานสอง (เช่นเกลือในน้ำเป็นต้น) หรือส่วนประกอบสามส่วน.

"ง่าย" ที่สุดของทั้งหมดคือแผนภาพเฟสสำหรับสาร ดังนั้นสำหรับสารสมมุติฐาน Y ระยะของมันจะแสดงเป็นฟังก์ชันของความดัน (แกน y) และอุณหภูมิ (แกน x).

ที่ความดันต่ำมันเป็นแก๊สไม่ว่าจะอุณหภูมิเท่าไหร่ อย่างไรก็ตามโดยการเพิ่มความดันก๊าซ Y จะถูกเก็บไว้ในของแข็ง Y.

อย่างไรก็ตามที่อุณหภูมิสูงกว่าจุดวิกฤติก๊าซควบแน่น Y ในของเหลว Y และหากความดันเพิ่มขึ้น (มันเพิ่มขึ้นในแนวดิ่งผ่านแผนภาพ) ของเหลวจะแข็งตัว.

แต่ละบรรทัดแสดงถึงความสมดุลระหว่างสองเฟสที่แยก: โซลิด - แก๊ส, ของเหลว - แก๊ส, ของแข็ง - ของเหลว, ของเหลว - ของแข็งและของแข็ง - ของเหลว - ก๊าซที่จุดสามจุด.

ยิ่งกว่านั้นจากจุดวิกฤติ Y ไม่มีการแยกความแตกต่างทางกายภาพระหว่างเฟสแก๊สและของเหลว: มันก่อตัวสิ่งที่เรียกว่าของเหลวยิ่งยวด.

ตัวอย่าง

- โลกคือระบบวัตถุเนื่องจากเนื้อหาเป็นก๊าซดังนั้นจึงมีลักษณะทางเคมี หากก๊าซมีความหนาแน่นน้อยกว่าอากาศบอลลูนจะลอยขึ้นสู่ท้องฟ้า.

- ระบบน้ำมันไบนารีน้ำมีสองขั้นตอน: หนึ่งสำหรับน้ำและอื่น ๆ มีเหตุผลสำหรับน้ำมัน ชุดของทั้งคู่เป็นระบบที่ต่างกันในขณะที่แต่ละชั้นเป็นระบบที่เป็นเนื้อเดียวกัน หากคุณต้องการสกัดน้ำมันคุณจะต้องทำการสกัดของเหลวและของเหลวด้วยตัวทำละลายอินทรีย์และระเหย.

- ระบบของแข็งที่เป็นของแข็งอาจประกอบด้วยส่วนผสมของน้ำตาลทรายขาวและน้ำตาลทรายแดง ที่นี่ความแตกต่างของสีระหว่างผลึกทำให้กรณีนี้เป็นระบบที่ต่างกัน.

- น้ำทะเลเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของระบบวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกัน ประกอบด้วยการละลายของไอออนจำนวนมากซึ่งมีหน้าที่ในการลิ้มรสเค็มลักษณะของมัน หากตัวอย่างของน้ำทะเลได้รับการระเหยในภาชนะบรรจุตะกอนในเกลือสีขาวนี้.

การอ้างอิง

1. ระบบและสภาพแวดล้อม สืบค้นเมื่อวันที่ 27 พฤษภาคม 2018 จาก: chem.libretexts.org
2. อันโตนิโอเดออุลโล ระบบวัสดุ [PDF] สืบค้นเมื่อวันที่ 27 พฤษภาคม 2018 จาก: 2.educarchile.cl
3. Daniel J. Berger (2001) สืบค้นเมื่อวันที่ 27 พฤษภาคม 2018 จาก: bluffton.edu
4. ระบบและสภาพแวดล้อมทางเคมี สืบค้นเมื่อวันที่ 27 พฤษภาคม 2018 จาก: chemteam.info
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (6 กุมภาพันธ์ 2018) นิยามระบบเปิดในวิชาเคมี สืบค้นเมื่อวันที่ 27 พฤษภาคม 2018 จาก: thoughtco.com
6. ศูนย์วิจัยเกลน เฟสของสสาร สืบค้นเมื่อวันที่ 27 พฤษภาคม 2018 จาก: grc.nasa.gov
7. Alison H. (15 กันยายน 2549) เปิดตัวบอลลูน สืบค้นเมื่อวันที่ 28 พฤษภาคม 2018 จาก: flickr.com