Практическое занятие 2. Разделение смесей веществ

1. Разделение смеси сахара и древесных опилок

Раз­де­ле­ние любой смеси ве­ществ ос­но­ва­но на зна­нии раз­ли­чия свойств со­став­ля­ю­щих ее ком­по­нен­тов. Таким об­ра­зом, чтобы раз­де­лить пред­ло­жен­ную смесь на со­став­ля­ю­щие ком­по­нен­ты, нужно знать, чем они от­ли­ча­ют­ся друг от друга.

ОПЫТ 1. Раз­де­ле­ние смеси са­ха­ра и дре­вес­ных опи­лок. Как вы зна­е­те, сахар хо­ро­шо рас­тво­ря­ет­ся в воде, а дре­вес­ные опил­ки – нет. Кроме того, дре­вес­ные опил­ки не тонут в воде, по­это­му  для раз­де­ле­ния дан­ной смеси можно ис­поль­зо­вать метод от­ста­и­ва­ние.

Для на­ча­ла смесь нужно по­ме­стить в воду (сахар рас­тво­рит­ся), а затем ак­ку­рат­но из­влечь дре­вес­ные опил­ки с по­верх­но­сти воды. Для того чтобы вы­де­лить в чи­стом виде рас­тво­рен­ный в воде сахар, нужно упа­рить рас­твор, оста­вив немно­го воды, а затем охла­дить его – в ре­зуль­та­те в оса­док вы­па­дут кри­стал­лы са­ха­ра (здесь ис­поль­зу­ют­ся ме­то­ды вы­па­ри­ва­ния и кри­стал­ли­за­ции).

Рис. 1. Раз­де­ле­ние смеси са­ха­ра и дре­вес­ных опи­лок

2. Очистка поваренной соли от речного песка

ОПЫТ 2. Очист­ка по­ва­рен­ной соли от при­ме­си реч­но­го песка. Лег­ко­рас­тво­ри­мые ве­ще­ства нетруд­но очи­стить от ме­ха­ни­че­ских за­гряз­не­ний филь­тро­ва­ни­ем рас­тво­ра. Сна­ча­ла необ­хо­ди­мо за­гряз­нен­ную по­ва­рен­ную соль по­ме­стить в воду, соль рас­тво­рит­ся в воде, а при­ме­си - нет. Чтобы от­де­лить ме­ха­ни­че­ские при­ме­си можно ис­поль­зо­вать метод филь­тро­ва­ния. За­ме­тим, что когда за­гряз­ня­ю­щее ве­ще­ство рас­тво­ри­мо, фильтр не смо­жет его от­де­лить. Как по­лу­чить из очи­щен­но­го рас­тво­ра сухую по­ва­рен­ную соль? Для этого нужно ис­поль­зо­вать метод вы­па­ри­ва­ния: вода ис­па­рит­ся, а на стен­ках фар­фо­ро­вой чашки оста­нут­ся кри­стал­лы очи­щен­ной соли.

Рис. 2. Очист­ка по­ва­рен­ной соли от при­ме­си реч­но­го песка (ста­дия вы­па­ри­ва­ния филь­тра­та)

Очист­ку по­ва­рен­ной соли от реч­но­го песка про­во­дят, ос­но­вы­ва­ясь на таких свой­ствах соли, как хо­ро­шая рас­тво­ри­мость в воде и неле­ту­честь (при вы­па­ри­ва­нии воды из рас­тво­ра).

3. Разделение смеси растительного масла и воды

ОПЫТ 3. Раз­де­ле­ние смеси рас­ти­тель­но­го масла и воды. Если жид­ко­сти не рас­тво­ри­мы друг в друге и имеют раз­лич­ные плот­но­сти, то их можно раз­де­лить с по­мо­щью ме­то­да от­ста­и­ва­ния.

В де­ли­тель­ную во­рон­ку на­льем воды и при­ба­вим несколь­ко ка­пель рас­ти­тель­но­го масла. Взбол­та­ем во­рон­ку. По­лу­ча­ет­ся белая эмуль­сия: смесь масла и воды. Дадим смеси от­сто­ять­ся. По­сте­пен­но эмуль­сия раз­де­ля­ет­ся на два слоя: тя­же­лый ниж­ний слой — вода. Верх­ний, более лег­кий — рас­ти­тель­ное масло. Осто­рож­но со­льем воду через кран де­ли­тель­ной во­рон­ки. В во­рон­ке оста­ет­ся рас­ти­тель­ное масло. 

Рис. 3. Ис­поль­зо­ва­ние ме­то­да от­ста­и­ва­ния для раз­де­ле­ния смеси рас­ти­тель­но­го масла и воды

От­ста­и­ва­ни­ем можно раз­де­лять смеси и дру­гих мало- или нерас­тво­ри­мых друг в друге жид­ко­стей с раз­лич­ной плот­но­стью. На­при­мер, смесь бен­зи­на и воды; смесь нефти и воды.