Самостоятельная работа


Скачать 367.47 Kb.
НазваниеСамостоятельная работа
страница2/5
Дата публикации28.03.2013
Размер367.47 Kb.
ТипСамостоятельная работа
referatdb.ru > Химия > Самостоятельная работа
1   2   3   4   5

^ Способы разделения смесей по размерам частиц, плотности, магнитным свойствам

В лабораторной практике и в повседневной жизни очень часто приходится выделять из смеси веществ отдельные компоненты. Если при этом вашей целью будет получение в чистом виде каждого вещества, такую операцию называют разделением смеси. Если требуется отделить нужное вещество от примесей, процесс чаще называют очисткой вещества.

В любом случае неоднородные смеси разделить проще, чем однородные. Для этого еще во времена алхимии придумано много способов. Одни из них основаны на различии в размерах частиц смеси, другие – на особых свойствах составляющих их веществ.

Представьте, что в муку попал сахарный песок. Какой способ разделения этой смеси вы могли бы предложить? Пожалуй, самый простой – это просеивание. С помощью сита вы без труда отделите мелкие частицы муки от сравнительно крупных кристалликов сахара. В сельском хозяйстве просеивание используется для отделения семян растений от постороннего мусора. В строительстве так отделяют гравий от песка.

С помощью магнита можно легко отделить железные опилки от порошка серы (рис. 63). Такое разделение основано на особом свойстве железа – способности притягиваться к магниту.

рис. 63. отделение железных опилок от порошка серы с помощью магнита

^ Рис. 63. Отделение железных опилок от порошка серы с помощью магнита

А если сера смешана не с железными опилками, а, например, с песком, который к магниту совершенно равнодушен? И в этом случае можно найти способ разделения смеси.

Демонстрационный эксперимент. Смесь тонко измельченной серы и песка высыпают в стакан с водой. Песок оседает на дно, а сера удерживается на поверхности. Порошок серы можно легко отделить ложкой.

Такое разделение также основано на особом свойстве вещества, на этот раз – серы. Порошок серы плохо смачивается водой и удерживается на ее поверхности, несмотря на то, что сера тяжелее воды и должна в ней тонуть. Таким же свойством обладают и некоторые содержащие серу руды, благодаря чему их отделяют от пустой породы, т. е. обогащают. Для этого руду измельчают, загружают в огромный резервуар с водой и снизу подают воздух. Частички руды прилипают к воздушным пузырькам и в виде пены всплывают на поверхность. Тяжелые частички песка и других примесей остаются на дне.

Подобное явление можно наблюдать и дома (задания 8 и 9 к этому параграфу).

Для выделения из жидкостей нерастворимых веществ используется отстаивание. Если частички твердого вещества достаточно крупные, они быстро оседают на дно, и жидкость становится прозрачной. Ее можно осторожно слить с осадка, и эта нехитрая операция тоже имеет свое название – декантация.

Чем меньше размер твердых частиц в жидкости, тем дольше будет отстаиваться смесь.

Можно отделить друг от друга и две жидкости, которые не смешиваются между собой.

Демонстрационный эксперимент. В плоскодонную колбу наливают равные объемы воды и растительного масла. При интенсивном взбалтывании вода и масло разбиваются на мелкие капельки и перемешиваются, образуется мутная смесь. Очень быстро эта смесь снова расслаивается на более тяжелый водный слой и масло, всплывающее наверх. Отделить полностью верхний слой достаточно сложно. А вот с помощью делительной воронки разделение такой смеси не представляет труда
(рис. 64).

рис. 64. разделение двух несмешивающихся жидкостей с помощью делительной воронки

Рис. 64. Разделение двух несмешивающихся жидкостейс помощью делительной воронки

Если частички неоднородной смеси очень малы, ее невозможно разделить ни отстаиванием, ни фильтрованием. Примерами таких смесей могут служить молоко и взмученная в воде зубная паста. Такие смеси разделяют центрифугированием. Смеси, содержащие такую жидкость, помещают в пробирки и вращают с огромной скоростью в специальных аппаратах – центрифугах (рис. 65). В результате центрифугирования более тяжелые частички «придавливаются» ко дну сосуда, а легкие оказываются сверху.

рис. 65. центрифуга с пробирками

Рис. 65. Центрифуга с пробирками

Молоко представляет собой мельчайшие частички жира, распределенные в водном растворе других веществ – сахаров, белков (рис. 66). Для разделения такой смеси применяют специальную центрифугу, называемую сепаратором. При сепарации молока жиры оказываются на поверхности, их легко отделить. Остается вода с растворенными в ней веществами – это обезжиренное молоко.

рис. 66. молоко – это мельчайшие капельки жира в водном растворе

Рис. 66.Молоко – это мельчайшие капельки жира в водном растворе

Фильтрование

Очистить мутную жидкость или отделить нерастворимый осадок можно с помощью фильтрования. В лаборатории для этого используется специальная пористая бумага. Ее так и называют – фильтровальная. Частицы твердого вещества не проходят через поры бумаги и остаются на фильтре (рис. 67). Вода же с растворенными в ней веществами свободно просачивается через фильтр. Полученный раствор совершенно прозрачен. Его называют фильтратом.

рис. 67. фильтрование жидкости с осадком через бумажный фильтр

Рис. 67. Фильтрование жидкости с осадком через бумажный фильтр

Фильтрование – очень распространенный процесс и в быту, и в технике, и в природе. Заварку многие процеживают через ситечко. Воздух от пыли, попавшей в пылесос, фильтруется через бумажный или тканевый фильтр. Воду для питья и приготовления пищи рекомендуют пропускать через специальные бытовые фильтры. Помимо того, что они задерживают твердые частицы, угольный порошок поглощает из воды некоторые растворенные в ней вредные вещества.

На очистных сооружениях загрязненную воду также фильтруют через слой чистого песка, на котором задерживается ил, примеси нефтепродуктов, частицы почвы и глины. Топливо и масло в двигателе автомобиля обязательно проходят через фильтрующие элементы. Клеточные мембраны, стенки кишечника или желудка – это тоже своеобразные биологические фильтры, поры которых одни вещества пропускают, а другие задерживают.

Фильтровать можно не только жидкие смеси. Не раз вы видели людей в марлевых повязках, да и самим, наверное, приходилось ею пользоваться (рис. 68). Несколько слоев марли с проложенной между ними ватой очищают вдыхаемый воздух от частиц пыли, смога, да и от болезнетворных микробов, которые «застревают» в хитросплетениях волокон. В промышленности для защиты от пыли используют специальные фильтрующие приспособления, называемые респираторами. Воздух, попадающий в двигатель автомобиля, тоже очищают от пыли тканевыми или бумажными фильтрами.

рис. 68. ватно-марлевая повязка защищает человека от болезнетворных микробов, содержащихся в воздухе

Рис. 68.Ватно-марлевая повязка защищает человека от болезнетворных микробов, содержащихся в воздухе

Адсорбция

В технике часто возникает задача очистки газов, например воздуха, от нежелательных или вредных компонентов. Многие вещества обладают одним интересным свойством – они могут «прицепиться» к поверхности пористых веществ, как железо к магниту.

^ Адсорбцией называется способность некоторых твердых веществ поглощать своей поверхностью газообразные или растворенные вещества.

Вещества, способные к адсорбции, называются адсорбентами.

рис. 69. активированный уголь под увеличением

Рис. 69. Активированный уголь под увеличением

Адсорбенты представляют собой твердые вещества, в которых много внутренних каналов, пустот, пор, т.е. они имеют очень большую общую поглощающую поверхность. Такое строение адсорбента можно рассмотреть с помощью увеличительных приборов (рис. 69). Адсорбентами являются активированный уголь (он наверняка есть в вашей домашней аптечке), силикагель (в коробке с новой обувью можно найти небольшой пакетик с белыми горошинами – это и есть силикагель), фильтровальная бумага. Различные вещества «прицепляются» к поверхности адсорбентов неодинаково: одни удерживаются на поверхности прочно, другие – слабее. На свойстве активированного угля поглощать вредные газы основано действие фильтрующего противогаза
(рис. 70).

рис. 70. внешний вид фильтрующего противогаза

^ Рис. 70.Внешний вид фильтрующего противогаза

Активированный уголь способен поглощать не только газообразные, но и растворенные в жидкостях вещества. При отравлениях его принимают для того, чтобы на нем адсорбировались ядовитые вещества.

Ученический эксперимент. В колбу с помощью пипетки накапайте 3–5 капель одеколона. Встряхните колбу, понюхайте ее содержимое. Затем добавьте в нее несколько кукурузных палочек, закройте пробкой и встряхните. Через 1–2 мин откройте пробку и понюхайте содержимое колбы. Что можно сказать об интенсивности запаха одеколона в первом и во втором случаях? Объясните результат.

С помощью активированного угля на сахарных заводах обесцвечивают сиропы, чтобы кристаллики сахара получились красивого, чистого белого цвета.

^ Дистилляция, или перегонка. Получение дистиллированной воды

Вода из-под крана чиста, прозрачна, не имеет запаха… Но чистое ли это вещество с точки зрения химика? Загляните в чайник: в нем легко обнаруживаются накипь и коричневатый налет, которые появляются на спирали и стенках чайника в результате многократного кипячения в нем воды (рис. 71). А известковый налет на кранах? И природная, и водопроводная вода – это однородные смеси, растворы твердых и газообразных веществ. Конечно, их содержание в воде очень мало, но эти примеси могут привести не только к образованию накипи, но и к более серьезным последствиям. Не случайно лекарства для инъекций готовят только с использованием специально очищенной воды, называемой дистиллированной.

рис. 71. накипь на нагревательном элементе электрочайника

Рис. 71. Накипь на нагревательном элементе электрочайника

Откуда взялось такое название? Воду и другие жидкости очищают от примесей с помощью процесса, называемого дистилляцией, или перегонкой. Сущность дистилляции состоит в том, что смесь нагревают до кипения, образующиеся пары чистого вещества отводят, охлаждают и вновь превращают в жидкость, которая уже не содержит загрязняющих примесей.

Демонстрационный эксперимент. На учительском столе собрана лабораторная установка для перегонки жидкостей (рис. 72).

рис. 72. лабораторная установка для дистилляции жидкостей

^ Рис. 72. Лабораторная установка для дистилляции жидкостей
1   2   3   4   5

Похожие рефераты:

Самостоятельная работа
Самостоятельная работа – это индивидуальная познавательная деятельность студента на аудиторных занятиях и внеаудиторное время. Самостоятельная...
Самостоятельная работа
Самостоятельная работа – это индивидуальная познавательная деятельность студента на аудиторных занятиях и внеаудиторное время. Самостоятельная...
Самостоятельная работа
Самостоятельная работа – это индивидуальная познавательная деятельность студента на аудиторных занятиях и внеаудиторное время. Самостоятельная...
Самостоятельная работа
Самостоятельная работа – это индивидуальная познавательная деятельность студента на аудиторных занятиях и внеаудиторное время. Самостоятельная...
Самостоятельная работа
Самостоятельная работа – это индивидуальная познавательная деятельность студента на аудиторных занятиях и внеаудиторное время. Самостоятельная...
Методические рекомендации по срс самостоятельная работа
Самостоятельная работа это индивидуальная познавательная деятельность студента на аудиторных занятиях и внеаудиторное время. Самостоятельная...
Методические рекомендации по срс: Самостоятельная работа
Самостоятельная работа-это индивидуальная познавательная деятельность студента на аудиторных занятиях в внеаудиторное время. Самостоятельная...
Методические рекомендации по срс самостоятельная работа
Самостоятельная работа – это индивидуальная познавательная деятельность студента на аудиторных занятиях и внеаудиторное время. Самостоятельная...
Методические рекомендации по срс самостоятельная работа
Самостоятельная работа – это индивидуальная познавательная деятельность студента на аудиторных занятиях и внеаудиторное время. Самостоятельная...
Методические рекомендации по срс самостоятельная работа
Самостоятельная работа – это индивидуальная познавательная деятельность студента на аудиторных занятиях и внеаудиторное время. Самостоятельная...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза