2 võimalust heterogeense segu eraldamiseks. Segude eraldamine

teoreetiline blokk.

Mõiste "segu" määratleti 17. sajandil. Inglise teadlane Robert Boyle: "Segu on terviklik süsteem, mis koosneb heterogeensetest komponentidest."

Segu ja puhta aine võrdlusomadused

Võrdlusmärgid	puhas aine	Segu
	Püsiv	püsimatu
Ained	Sama	Erinevad
Füüsikalised omadused	Alaline	Tujukas
Energia muutub moodustumise ajal	edasi minema	Ei juhtu
Eraldamine	Keemiliste reaktsioonide kaudu	Füüsikalised meetodid

Segud erinevad üksteisest välimuse poolest.

Segude klassifikatsioon on näidatud tabelis:

Siin on näited suspensioonidest (jõeliiv + vesi), emulsioonidest (taimeõli + vesi) ja lahustest (õhk kolvis, sool + vesi, väike vahetus: alumiinium + vask või nikkel + vask).

Segude eraldamise meetodid

Looduses esinevad ained segudena. Laboriuuringuteks, tööstuslikuks tootmiseks, farmakoloogia ja meditsiini vajadusteks on vaja puhtaid aineid.

Ainete puhastamiseks kasutatakse erinevaid segude eraldamise meetodeid.

Aurustumine – vedelikus lahustunud tahkete ainete eraldamine selle auruks muutmise teel.

destilleerimine - destilleerimine, vedelates segudes sisalduvate ainete eraldamine keemistemperatuuride järgi, millele järgneb auru jahutamine.

Looduses vett puhtal kujul (ilma sooladeta) ei esine. Ookeani-, mere-, jõe-, kaevu- ja allikavesi on vees leiduvate soolalahuste sordid. Tihti aga vajavad inimesed puhast vett, mis ei sisalda soolasid (kasutatakse autode mootorites; keemiatootmises erinevate lahuste ja ainete saamiseks; fotode valmistamisel). Sellist vett nimetatakse destilleeritud ja selle saamise meetodit nimetatakse destilleerimiseks.

Filtreerimine on vedelike (gaaside) filtreerimine läbi filtri, et puhastada need tahketest lisanditest.

Need meetodid põhinevad segu komponentide füüsikaliste omaduste erinevustel.

Kaaluge eraldamise viise heterogeenneja homogeensed segud.

Segu näide	Eraldamise meetod
Suspensioon - jõeliiva segu veega	settimine Eraldamine toetades ainete erineva tiheduse alusel. Raskem liiv settib põhja. Võite ka emulsiooni eraldada: õli või taimeõli eraldamiseks veest. Laboris saab seda teha eralduslehtri abil. Õli või taimeõli moodustab pealmise heledama kihi. Setistumise tulemusena langeb udu seest välja kaste, suitsust ladestub tahm, piima sisse ladestub koor. Vee ja taimeõli segu eraldamine setitamisega
Liiva ja lauasoola segu vees	Filtreerimine Mis on aluseks heterogeensete segude eraldamiseks, kasutades filtreerimine• Ainete erineva lahustuvuse kohta vees ja erineva suurusega osakeste kohta. Filtri pooridest läbivad ainult nendega proportsionaalsed ainete osakesed, suuremad osakesed aga jäävad filtrile. Nii saate eraldada lauasoola ja jõeliiva heterogeense segu. Filtritena võib kasutada erinevaid poorseid aineid: vatt, kivisüsi, põletatud savi, pressklaas jm. Filtreerimismeetod on kodumasinate, näiteks tolmuimejate, töötamise aluseks. Seda kasutavad kirurgid - marli sidemed; puurijad ja liftide töötajad - hingamismaskid. Ilfi ja Petrovi teose kangelasel Ostap Benderil õnnestus teelehtede filtreerimiseks mõeldud teesõela abil võtta Ellochka Ogrelt (“Kaksteist tooli”) üks toolidest. Tärklise ja vee segu eraldamine filtreerimise teel
Rauapulbri ja väävli segu	Tegevus magneti või vee abil Rauapulbrit tõmbas magnet, väävlipulbrit aga mitte. Mittemärguv väävlipulber hõljus veepinnale, raske märguv rauapulber aga settis põhja. Väävli ja raua segu eraldamine magneti ja vee abil
Soola lahus vees on homogeenne segu	Aurustumine või kristalliseerumine Vesi aurustub ja soolakristallid jäävad portselantopsi. Kui Eltoni ja Baskunchaki järvedest vesi aurustatakse, saadakse lauasool. See eraldamismeetod põhineb lahusti ja lahustunud aine keemispunktide erinevusel. Kui aine, näiteks suhkur, laguneb kuumutamisel, siis vesi ei aurustu täielikult - lahus aurustub ja seejärel sadestuvad küllastunud lahusest suhkrukristallid. Mõnikord on vaja eemaldada lisandid madalama keemistemperatuuriga lahustitest, näiteks veest soolast. Sel juhul tuleb aine aurud kokku koguda ja seejärel jahutamisel kondenseerida. Seda homogeense segu eraldamise meetodit nimetatakse destilleerimine või destilleerimine. Spetsiaalsetes seadmetes - destilleerijates saadakse destilleeritud vesi, mida kasutatakse farmakoloogia, laborite ja autode jahutussüsteemide vajadusteks. Kodus saate sellise destilleerija kujundada: Kui aga eraldada alkoholi ja vee segu, siis esimesena destilleeritakse ära (kogutakse vastuvõtukatseklaasi) keemistemperatuuriga 78 °C alkohol ja katseklaasi jääb vesi. Destilleerimist kasutatakse naftast bensiini, petrooleumi, gaasiõli saamiseks. Homogeensete segude eraldamine

Spetsiaalne komponentide eraldamise meetod, mis põhineb nende erineval neeldumisel teatud aine poolt, on kromatograafia.

Vene botaanik eraldas kromatograafia abil esimesena klorofülli taimede rohelistest osadest. Tööstuses ja laborites kasutatakse kromatograafia filterpaberi asemel tärklist, kivisütt, lubjakivi ja alumiiniumoksiidi. Kas aineid on alati vaja sama puhastusastmega?

Erinevatel eesmärkidel on vaja erineva puhastusastmega aineid. Keeduvesi on piisavalt settinud, et eemaldada lisandid ja desinfitseerimiseks kasutatud kloor. Joogivesi tuleb esmalt keeta. Ja keemialaborites lahuste ja katsete valmistamiseks, meditsiinis on vaja destilleeritud vett, mis on võimalikult puhastatud selles lahustunud ainetest. Väga puhtaid aineid, mille lisandite sisaldus ei ületa miljondik protsenti, kasutatakse elektroonikas, pooljuhtides, tuumatehnoloogias ja muudes täppistööstuses.

Segude koostise väljendamise meetodid.

· Komponendi massiosa segus- komponendi massi ja kogu segu massi suhe. Tavaliselt väljendatakse massiosa protsentides, kuid mitte tingimata.

ω ["omega"] = mkomponent / mm segu

· Komponendi mooliosa segus- komponendi moolide arvu (ainekoguse) suhe kõigi segus olevate ainete moolide koguarvusse. Näiteks kui segu sisaldab aineid A, B ja C, siis:

χ ["chi"] komponent A \u003d n komponent A / (n (A) + n (B) + n (C))

· Komponentide molaarsuhe. Mõnikord on segu ülesannetes näidatud selle komponentide molaarsuhe. Näiteks:

mittekomponent A: mittekomponent B = 2:3

· Komponendi mahuosa segus (ainult gaaside jaoks)- aine A mahu ja kogu gaasisegu kogumahu suhe.

φ ["phi"] = Vkomponent / Vsegu

Harjutusplokk.

Vaatleme kolme näidet probleemidest, millega metallide segud reageerivad vesinikkloriid hape:

Näide 1Kui 20 g kaaluv vase ja raua segu puutus kokku vesinikkloriidhappe liiaga, vabanes 5,6 liitrit gaasi (n.a.). Määrake metallide massiosad segus.

Esimeses näites ei reageeri vask vesinikkloriidhappega, see tähendab, et happe reageerimisel rauaga eraldub vesinik. Seega, teades vesiniku mahtu, saame kohe leida raua koguse ja massi. Ja vastavalt ainete massifraktsioonid segus.

Näide 1 lahendus.

n \u003d V / Vm \u003d 5,6 / 22,4 \u003d 0,25 mol.

2. Vastavalt reaktsioonivõrrandile:

3. Raua kogus on samuti 0,25 mol. Selle massi leiate:
mFe = 0,25 ± 56 = 14 g.

Vastus: 70% rauda, ​​30% vaske.

Näide 2Vesinikkloriidhappe liia mõjul 11 ​​g kaaluvale alumiiniumi ja raua segule eraldus 8,96 liitrit gaasi (n.a.). Määrake metallide massiosad segus.

Teises näites on reaktsioon mõlemad metallist. Siin eraldub vesinik juba mõlemas reaktsioonis happest. Seetõttu ei saa siin otsearvutust kasutada. Sellistel juhtudel on mugav lahendada väga lihtsa võrrandisüsteemi abil, võttes x jaoks - ühe metalli moolide arvu ja y jaoks - teise aine koguse.

Näite 2 lahendus.

1. Leidke vesiniku kogus:
n \u003d V / Vm \u003d 8,96 / 22,4 \u003d 0,4 mol.

2. Olgu alumiiniumi kogus x mol ja raua kogus y mol. Seejärel saame väljendada eraldunud vesiniku kogust x ja y kaudu:

	2HCl = FeCl2+

4. Teame vesiniku koguhulka: 0,4 mol. Tähendab,
1,5x + y = 0,4 (see on süsteemi esimene võrrand).

5. Metallide segu jaoks peate väljendama massid ainete koguste kaudu.
m = Mn
Nii et alumiiniumi mass
mAl = 27x,
raua mass
mFe = 56 aastat,
ja kogu segu mass
27x + 56y = 11 (see on süsteemi teine ​​võrrand).

6. Seega on meil kahest võrrandist koosnev süsteem:

7. Selliste süsteemide lahendamine on palju mugavam, kui lahutada esimene võrrand 18-ga:
27x + 18a = 7,2
ja esimese võrrandi lahutamine teisest:

8. (56–18) a \u003d 11–7,2
y \u003d 3,8 / 38 \u003d 0,1 mol (Fe)
x = 0,2 mol (Al)

mFe = n M = 0,1 56 = 5,6 g
mAI = 0,2 ± 27 = 5,4 g
ωFe = mFe / mm segu = 5,6 / 11 = 0,50,91%),

vastavalt
ωAl \u003d 100% - 50,91% \u003d 49,09%

Vastus: 50,91% rauda, ​​49,09% alumiiniumi.

Näide 316 g tsingi, alumiiniumi ja vase segu töödeldi liigse vesinikkloriidhappe lahusega. Sel juhul eraldus 5,6 liitrit gaasi (n.a.) ja 5 g ainet ei lahustunud. Määrake metallide massiosad segus.

Kolmandas näites reageerivad kaks metalli, kuid kolmas metall (vask) ei reageeri. Seetõttu on ülejäänud 5 g vase mass. Ülejäänud kahe metalli - tsingi ja alumiiniumi (pange tähele, et nende kogumass on 16 - 5 = 11 g) kogused saab leida võrrandisüsteemi abil, nagu näites nr 2.

Vastus näitele 3: 56,25% tsinki, 12,5% alumiiniumi, 31,25% vaske.

Näide 4Raua, alumiiniumi ja vase segu töödeldi külma kontsentreeritud väävelhappe liiaga. Samal ajal lahustus osa segust ja eraldus 5,6 liitrit gaasi (n.a.). Ülejäänud segu töödeldi naatriumhüdroksiidi lahusega. Gaasi eraldus 3,36 liitrit ja järele jäi 3 g lahustumata jääki. Määrake metallide algsegu mass ja koostis.

Selles näites pidage seda meeles külm kontsentreeritud väävelhape ei reageeri raua ja alumiiniumiga (passiveerimine), kuid reageerib vasega. Sel juhul eraldub vääveloksiid (IV).
Leelisega reageerib ainult alumiinium- amfoteerne metall (leelises lahustuvad lisaks alumiiniumile ka tsink ja tina ning kuumas kontsentreeritud leelises saab veel lahustuda berüllium).

Näite 4 lahendus.

1. Kontsentreeritud väävelhappega reageerib ainult vask, gaasimoolide arv:
nSO2 = V / Vm = 5,6 / 22,4 = 0,25 mol

	2H2SO4 (konts.) = CuSO4+

2. (ärge unustage, et sellised reaktsioonid tuleb võrdsustada elektroonilise kaalu abil)

3. Kuna vase ja vääveldioksiidi molaarsuhe on 1:1, siis on ka vask 0,25 mol. Vase massi leiate:
mCu \u003d n M \u003d 0,25 64 \u003d 16 g.

4. Alumiinium reageerib leeliselahusega ning moodustub alumiiniumhüdroksokompleks ja vesinik:
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na + 3H2

Al0 − 3e = Al3+

5. Vesiniku moolide arv:
nH2 = 3,36 / 22,4 = 0,15 mol,
alumiiniumi ja vesiniku molaarsuhe on 2:3 ja seetõttu
nAl = 0,15 / 1,5 = 0,1 mol.
Alumiiniumi kaal:
mAl \u003d n M \u003d 0,1 27 \u003d 2,7 g

6. Ülejäänud osa on raud, kaaluga 3 g. Segu massi leiate:
mmix \u003d 16 + 2,7 + 3 = 21,7 g.

7. Metallide massifraktsioonid:

ωCu = mCu / mm segu = 16 / 21,7 = 0,7,73%)
ωAl = 2,7 / 21,7 = 0,1,44%)
ωFe = 13,83%

Vastus: 73,73% vask, 12,44% alumiinium, 13,83% raud.

Näide 521,1 g tsingi ja alumiiniumi segu lahustati 565 ml lämmastikhappe lahuses, mis sisaldas 20 massiprotsenti. % HNO3 ja mille tihedus on 1,115 g/ml. Vabanenud gaasi, mis on lihtaine ja lämmastikhappe redutseerimise ainus saadus, maht oli 2,912 l (n.a.). Määrake saadud lahuse koostis massiprotsentides. (RCTU)

Selle ülesande tekst näitab selgelt lämmastiku redutseerimise produkti - "lihtne aine". Kuna lämmastikhape ei tooda metallidega vesinikku, on see lämmastik. Mõlemad metallid on happes lahustunud.
Probleem ei küsi mitte metallide algsegu koostist, vaid reaktsioonide järel saadud lahuse koostist. See muudab ülesande raskemaks.

Näite 5 lahendus.

1. Määrake gaasilise aine kogus:
nN2 = V / Vm = 2,912 / 22,4 = 0,13 mol.

2. Määrake lämmastikhappe lahuse mass, lahustunud HNO3 aine mass ja kogus:

mlahus \u003d ρ V \u003d 1,115 565 \u003d 630,3 g
mHNO3 = ω mlahus = 0,2 630,3 = 126,06 g
nHNO3 = m/M = 126,06/63 = 2 mol

Pange tähele, et kuna metallid on täielikult lahustunud, tähendab see - just piisavalt hapet(need metallid ei reageeri veega). Sellest lähtuvalt on vaja kontrollida Kas hapet on liiga palju? ja kui palju sellest jääb pärast reaktsiooni saadud lahusesse.

3. Koostage reaktsioonivõrrandid ( ärge unustage elektroonilist tasakaalu) ja arvutuste hõlbustamiseks võtame 5x - tsingi koguse ja 10 aasta jaoks - alumiiniumi koguse. Seejärel on vastavalt võrrandite koefitsientidele lämmastik esimeses reaktsioonis x mol ja teises - 3y mol:

	12HNO3 = 5Zn(NO3)2+

Zn0 − 2e = Zn2+

	36HNO3 = 10Al(NO3)3+

Al0 − 3e = Al3+

5. Seejärel, arvestades, et metallide segu mass on 21,1 g, nende molaarmassid on tsingi puhul 65 g/mol ja alumiiniumi puhul 27 g/mol, saame järgmise võrrandisüsteemi:

6. Seda süsteemi on mugav lahendada, korrutades esimese võrrandi 90-ga ja lahutades esimese võrrandi teisest.

7. x \u003d 0,04, mis tähendab nZn \u003d 0,04 5 \u003d 0,2 mol
y = 0,03, mis tähendab, et nAl \u003d 0,03 10 \u003d 0,3 mol

8. Kontrollige segu massi:
0,2 65 + 0,3 27 \u003d 21,1 g.

9. Liigume nüüd lahuse koostise juurde. Mugav on reaktsioonid uuesti ümber kirjutada ja reaktsioonide peale kirjutada kõigi reageerinud ja moodustunud ainete kogused (v.a vesi):

10. Järgmine küsimus on: kas lämmastikhapet jäi lahusesse ja kui palju on alles?
Vastavalt reaktsioonivõrranditele reageerinud happe kogus:
nHNO3 = 0,48 + 1,08 = 1,56 mol,
st hapet oli liiga palju ja saate arvutada selle jäägi lahuses:
nHNO3res. \u003d 2 - 1,56 \u003d 0,44 mol.

11. Niisiis, sisse lõplik lahendus sisaldab:

tsinknitraat koguses 0,2 mol:
mZn(NO3)2 = n M = 0,2 189 = 37,8 g
alumiiniumnitraat koguses 0,3 mol:
mAl(NO3)3 = n M = 0,3 213 = 63,9 g
lämmastikhappe liig koguses 0,44 mol:
mHNO3res. = n M = 0,44 63 = 27,72 g

12. Kui suur on lõpplahuse mass?
Tuletame meelde, et lõpplahuse mass koosneb nendest komponentidest, mille me segasime (lahused ja ained), millest on lahutatud need reaktsioonisaadused, mis lahusest lahkusid (sademed ja gaasid):

13.
Siis meie ülesande jaoks:

14. uus lahus \u003d happelahuse mass + metallisulami mass - lämmastiku mass
mN2 = n M = 28 (0,03 + 0,09) = 3,36 g
uus lahus = 630,3 + 21,1 - 3,36 \u003d 648,04 g

ωZn(NO3)2 \u003d mv-va / mr-ra \u003d 37,8 / 648,04 \u003d 0,0583
ωAl(NO3)3 \u003d mv-va / mr-ra \u003d 63,9 / 648,04 \u003d 0,0986
ωHNO3res. \u003d mv-va / mr-ra \u003d 27,72 / 648,04 \u003d 0,0428

Vastus: 5,83% tsinknitraati, 9,86% alumiiniumnitraati, 4,28% lämmastikhapet.

Näide 617,4 g vase, raua ja alumiiniumi segu töötlemisel kontsentreeritud lämmastikhappe liiaga eraldus 4,48 liitrit gaasi (n.a.) ja sama massi vesinikkloriidhappe liiaga kokkupuutel 8,96 l gaasi. (n.a.). u.). Määrake esialgse segu koostis. (RCTU)

Selle probleemi lahendamisel tuleb esiteks meeles pidada, et kontsentreeritud lämmastikhape koos mitteaktiivse metalliga (vasega) annab NO2, samas kui raud ja alumiinium sellega ei reageeri. Vesinikkloriidhape seevastu vasega ei reageeri.

Vastus näiteks 6: 36,8% vask, 32,2% raud, 31% alumiinium.

Ülesanded iseseisvaks lahendamiseks.

1. Lihtsad probleemid kahe segukomponendiga.

1-1. 20 g kaaluvat vase ja alumiiniumi segu töödeldi 96% lämmastikhappe lahusega ja eraldus 8,96 liitrit gaasi (n.a.). Määrake alumiiniumi massiosa segus.

1-2. 10 g kaaluvat vase ja tsingi segu töödeldi kontsentreeritud leeliselahusega. Sel juhul vabanes 2,24 liitrit gaasi (n. a.). Arvutage tsingi massiosa algsegus.

1-3. Magneesiumi ja magneesiumoksiidi segu massiga 6,4 g töödeldi piisava koguse lahjendatud väävelhappega. Samal ajal paiskus välja 2,24 liitrit gaasi (n.a). Leidke magneesiumi massiosa segus.

1-4. Tsingi ja tsinkoksiidi segu massiga 3,08 g lahustati lahjendatud väävelhappes. Saadi tsinksulfaat massiga 6,44 g Arvutage tsingi massiosa algsegus.

1-5. 9,3 g kaaluva raua ja tsingi pulbrite segu toimel vask(II)kloriidi liia lahusega tekkis 9,6 g vaske. Määrake esialgse segu koostis.

1-6. Millise massi 20% vesinikkloriidhappe lahust on vaja 20 g tsingi ja tsinkoksiidi segu täielikuks lahustamiseks, kui vesinikku eraldub 4,48 liitrit (n.a.)?

1-7. Lahjendatud lämmastikhappes lahustatuna eraldub 3,04 g raua ja vase segust lämmastikoksiid (II) mahuga 0,896 l (n.a.). Määrake esialgse segu koostis.

1-8. 1,11 g raua- ja alumiiniumviilude segu lahustamisel 16% vesinikkloriidhappe lahuses (ρ = 1,09 g / ml) vabanes 0,672 liitrit vesinikku (n.a.). Leidke segus metallide massiosad ja määrake tarbitud vesinikkloriidhappe maht.

2. Ülesanded on keerulisemad.

2-1. Kaltsiumi ja alumiiniumi segu kaaluga 18,8 g kaltsineeriti ilma õhu juurdepääsuta liigse grafiidipulbriga. Reaktsiooniprodukti töödeldi lahjendatud vesinikkloriidhappega ja eraldus 11,2 liitrit gaasi (n.a.). Määrake metallide massiosad segus.

2-2. 1,26 g magneesiumisulami ja alumiiniumi lahustamiseks kasutati 35 ml 19,6% väävelhappe lahust (ρ = 1,1 g/ml). Happe liig reageeris 28,6 ml 1,4 mol/l kaaliumvesinikkarbonaadi lahusega. Määrake metallide massiosad sulamis ja sulami lahustumisel eralduva gaasi maht (n.a.).

Koos segude eraldamise meetodid (nii heterogeensed kui ka homogeensed) põhinevad sellel, et segu moodustavad ained säilitavad oma individuaalsed omadused. Heterogeensed segud võivad koostise ja faasi oleku poolest erineda, näiteks: gaas + vedelik; tahke+vedelik; kaks segunematut vedelikku jne. Peamised segude eraldamise meetodid on näidatud alloleval diagrammil. Vaatleme iga meetodit eraldi.

Heterogeensete segude eraldamine

Sest heterogeensete segude eraldamine, mis on tahke-vedelik või tahkegaasi süsteemid, on kolm peamist viisi:

• filtreerimine,
• settimine (dekanteerimine,
• magnetiline eraldamine

FILTRERIMINE

meetod, mis põhineb ainete erineval lahustuvusel ja segu komponentide erineval osakeste suurusel. Filtreerimine eraldab tahke aine vedelikust või gaasist.

Vedelike filtreerimiseks võib kasutada filterpaberit, mis tavaliselt volditakse neljaks ja pistetakse klaaslehtrisse. Lehter asetatakse keeduklaasi, milles filtraat on filtrit läbinud vedelik.

Filterpaberi pooride suurus on selline, et see võimaldab veemolekulidel ja lahustunud aine molekulidel takistamatult läbi imbuda. Osakesed, mis on suuremad kui 0,01 mm, jäävad filtrile ja mitteläbivad seda, moodustades nii settekihi.

Pea meeles! Filtreerimise abil on võimatu eraldada ainete tõelisi lahuseid, see tähendab lahuseid, milles lahustus toimus molekulide või ioonide tasemel.

Lisaks filterpaberile kasutavad keemialaborid spetsiaalseid filtreid

erineva suurusega poorid.

Gaasisegude filtreerimine ei erine põhimõtteliselt vedelike filtreerimisest. Ainus erinevus on see, et gaaside filtreerimisel tahketest osakestest (SPM) kasutatakse gaasisegu läbi filtri surumiseks spetsiaalse konstruktsiooniga filtreid (paber, kivisüsi) ja pumpasid, näiteks õhu filtreerimine auto salongis või väljalaskekott. pliidi kohal.

Filtreerimist saab jagada:

• teravili ja vesi
• kriit ja vesi
• liiv ja vesi jne.
• tolm ja õhk (erineva disainiga tolmuimejad)

ASULEMINE

Meetod põhineb erineva massi (tihedusega) tahkete osakeste erinevatel settimiskiirustel vedelas või õhukeskkonnas. Meetodit kasutatakse kahe või enama tahke lahustumatu aine eraldamiseks vees (või muus lahustis). Lahustumatute ainete segu pannakse vette, segatakse põhjalikult. Mõne aja pärast settivad ained, mille tihedus on suurem kui ühik, anuma põhja ja ained, mille tihedus on väiksem kui ühik, ujuvad. Kui segus on mitu erineva raskusastmega ainet, siis alumisse kihti sadestuvad raskemad ja seejärel kergemad. Neid kihte saab ka eraldada. Varem eraldati sel viisil purustatud kulda sisaldavatest kivimitest kullaterad. Kulda kandev liiv asetati kaldrennile, millest läbi lasti veejuga. Veevool korjas üles ja kandis aherainet minema ning renni põhja settisid rasked kullaterad. Gaasisegude puhul on tegemist ka tahkete osakeste settimisega kõvadele pindadele, näiteks tolmu settimine mööblile või taimelehtedele.

Selle meetodiga saab eraldada ka segunematuid vedelikke. Selleks kasutage eralduslehtrit.

Näiteks bensiini ja vee eraldamiseks asetatakse segu eralduslehtrisse, oodates hetke, kuni ilmub selge faasipiir. Seejärel avage kraan õrnalt ja vesi voolab klaasi.

Segusid saab eraldada setitamisega:

• jõeliiv ja savi
• raske kristalne sade lahusest
• õli ja vesi
• taimeõli ja vesi jne.

MAGNETILINE ERALDAMINE

Meetod põhineb segu tahkete komponentide erinevatel magnetilistel omadustel. Seda meetodit kasutatakse segus ferromagnetiliste ainete, see tähendab magnetiliste omadustega ainete, näiteks raua, juuresolekul.

Kõik ained võib magnetvälja suhtes tinglikult jagada kolme suurde rühma:

1. feromagnetilised: tõmbab magnetiga - Fe, Co, Ni, Gd, Dy
2. paramagnetid: nõrgalt tõmmatud-Al, Cr, Ti, V, W, Mo
3. diamagnetid: tõrjub magnet - Cu, Ag, Au, Bi, Sn, messing

Magneteraldus võib eraldada b:

• väävli ja raua pulber
• tahm ja raud jne.

Homogeensete segude eraldamine

Sest vedelate homogeensete segude eraldamine (tõelised lahused) kasutage järgmisi meetodeid:

• aurustamine (kristallisatsioon),
• destilleerimine (destilleerimine),
• kromatograafia.

AURUSTAMINE. KRISTALLISEMINE.

Meetod põhineb lahusti ja lahustunud aine erinevatel keemistemperatuuridel. Kasutatakse lahustuvate tahkete ainete eraldamiseks lahustest. Aurutamine toimub tavaliselt järgmiselt: lahus valatakse portselanist tassi ja kuumutatakse lahust pidevalt segades. Vesi aurustub järk-järgult ja tassi põhja jääb tahke aine.

MÄÄRATLUS

Kristallisatsioon- aine faasiüleminek gaasilisest (aurulisest), vedelast või tahkest amorfsest olekust kristallilisse olekusse.

Sel juhul saab aurustunud aine (vee või lahusti) koguda kondensatsiooni teel külmemale pinnale. Näiteks kui asetate aurustusnõu kohale külma klaasslaidi, tekivad selle pinnale veepiisad. Samal põhimõttel põhineb destilleerimismeetod.

DESTILLERIMINE. DESTILLERIMINE.

Kui aine, näiteks suhkur, laguneb kuumutamisel, siis vesi ei aurustu täielikult - lahus aurustub ja seejärel sadestuvad küllastunud lahusest suhkrukristallid. Mõnikord on vaja lahustid puhastada lisanditest, näiteks vesi soolast. Sel juhul tuleks lahusti aurustada, seejärel koguda selle aurud kokku ja jahutamisel kondenseerida. Seda homogeense segu eraldamise meetodit nimetatakse destilleerimine, või destilleerimine.

Looduses vett puhtal kujul (ilma sooladeta) ei esine. Ookeani-, mere-, jõe-, kaevu- ja allikavesi on vees leiduvate soolalahuste sordid. Tihti aga vajavad inimesed puhast vett, mis ei sisalda soolasid (kasutatakse autode mootorites; keemiatootmises erinevate lahuste ja ainete saamiseks; fotode valmistamisel). Seda vett nimetatakse destilleeritud seda kasutatakse laboris keemilisteks katseteks.

Destillatsiooni saab jagada:

• vesi ja alkohol
• õli (erinevate fraktsioonide jaoks)
• atsetoon ja vesi jne.

KROMATOGRAAFIA

Ainete segude eraldamise ja analüüsi meetod. Põhineb uuritava aine erineval jaotuskiirusel kahe faasi – statsionaarse ja liikuva – vahel (eluent). Statsionaarne faas on reeglina arenenud pinnaga sorbent (peen pulber, nt alumiiniumoksiid või tsinkoksiid või filterpaber) ja liikuv faas on gaasi- või vedelikuvool. Mobiilse faasi vool filtreeritakse läbi sorbendikihi või liigub mööda sorbendikihti, näiteks filterpaberi pinnal.

Saate ise kromatogrammi teha ja meetodi olemust praktikas näha. On vaja segada mitu tinti ja kanda saadud segu tilk filterpaberile. Seejärel, täpselt värvilise koha keskel, hakkame tilkhaaval valama puhast vett. Iga tilk tuleb peale kanda alles siis, kui eelmine on imendunud. Vesi mängib eluendi rolli, mis kannab uuritavat ainet mööda sorbenti – poorset paberit. Segu moodustavaid aineid säilitab paber erineval viisil: osad säilivad selles hästi, teised aga imenduvad aeglasemalt ja levivad koos veega mõnda aega edasi. Varsti hakkab paberilehel levima tõeline värviline kromatogramm: sama värvi laik keskel, mida ümbritsevad mitmevärvilised kontsentrilised rõngad.

Orgaanilises analüüsis on eriti laialt levinud õhukese kihi kromatograafia. Õhukesekihikromatograafia eeliseks on see, et on võimalik kasutada kõige lihtsamat ja tundlikumat tuvastamismeetodit – visuaalset kontrolli. Silmale nähtamatud laigud saab tekitada erinevate reaktiivide, aga ka ultraviolettvalguse või autoradiograafia abil.

Orgaaniliste ja anorgaaniliste ainete analüüsimisel kasutatakse paberkromatograafiat. Keeruliste ioonide segude, näiteks haruldaste muldmetallide elementide, uraani lõhustumisproduktide, plaatinarühma elementide eraldamiseks on välja töötatud arvukalt meetodeid.

TÖÖSTUSES KASUTATAVAD SEGU ERALDAMISE MEETODID.

Tööstuses kasutatavad segude eraldamise meetodid erinevad vähe ülalkirjeldatud laborimeetoditest.

Õli eraldamiseks kasutatakse kõige sagedamini rektifikatsiooni (destilleerimist). Seda protsessi kirjeldatakse üksikasjalikumalt teemas. "Nafta rafineerimine".

Tööstuses levinumad ainete puhastamise ja eraldamise meetodid on settimine, filtreerimine, sorptsioon ja ekstraheerimine. Filtreerimis- ja settimismeetodid viiakse läbi sarnaselt laborimeetodile, selle erinevusega, et kasutatakse settimismahuteid ja suuremahulisi filtreid. Kõige sagedamini kasutatakse neid meetodeid reovee puhastamiseks. Seetõttu vaatame meetodeid lähemalt kaevandamine ja sorptsioon.

Mõistet "ekstraheerimine" saab kasutada erinevate faasitasakaalu (vedelik-vedelik, gaas-vedelik, vedelik-tahke jne), kuid sagedamini kasutatakse seda vedelik-vedelik süsteemide puhul, seega võib sageli leida järgmise määratluse:

MÄÄRATLUS

Ekstraheerimine i - ainete eraldamise, puhastamise ja eraldamise meetod, mis põhineb aine jaotusprotsessil kahe segunematu lahusti vahel.

Üks segunematutest lahustitest on tavaliselt vesi, teine ​​on orgaaniline lahusti, kuid see pole vajalik. Ekstraheerimismeetod on mitmekülgne, see sobib peaaegu kõigi elementide eraldamiseks erinevates kontsentratsioonides. Ekstraheerimine võimaldab eraldada keerukaid mitmekomponentseid segusid sageli tõhusamalt ja kiiremini kui muud meetodid. Ekstraheerimise eraldamise või eraldamise teostamine ei nõua keerulisi ja kalleid seadmeid. Protsessi saab automatiseerida, vajadusel saab seda kaugjuhtida.

MÄÄRATLUS

Sorptsioon- meetod ainete eraldamiseks ja puhastamiseks, mis põhineb mitmesuguste ainete (sorbaatide) gaasi- või vedelsegudest absorbeerimisel tahkes kehas (adsorptsioon) või vedelik-sorbendis (absorptsioon).

Kõige sagedamini kasutatakse tööstuses absorptsioonimeetodeid gaasi-õhu heitmete puhastamiseks tolmuosakestest või suitsust, samuti mürgistest gaasilistest ainetest. Gaasiliste ainete absorptsiooni korral võib sorbendi ja lahustunud aine vahel tekkida keemiline reaktsioon. Näiteks gaasilise ammoniaagi neelamiselNH3lämmastikhappe HNO 3 lahus moodustab ammooniumnitraadi NH 4 NO 3(ammooniumnitraat), mida saab kasutada ülitõhusa lämmastikväetisena.

Teema: "Segude eraldamise meetodid" (8. klass)

teoreetiline blokk.

Mõiste "segu" määratleti 17. sajandil. Inglise teadlane Robert Boyle: "Segu on terviklik süsteem, mis koosneb heterogeensetest komponentidest."

Segu ja puhta aine võrdlusomadused

Võrdlusmärgid	puhas aine	Segu
Ühend	Püsiv	püsimatu
Ained	Sama	Erinevad
Füüsikalised omadused	Alaline	Tujukas
Energia muutub moodustumise ajal	edasi minema	Ei juhtu
Eraldamine	Keemiliste reaktsioonide kaudu	Füüsikalised meetodid

Segud erinevad üksteisest välimuse poolest.

Segude klassifikatsioon on näidatud tabelis:

Siin on näited suspensioonidest (jõeliiv + vesi), emulsioonidest (taimeõli + vesi) ja lahustest (õhk kolvis, sool + vesi, väike vahetus: alumiinium + vask või nikkel + vask).

Segude eraldamise meetodid

Looduses esinevad ained segudena. Laboriuuringuteks, tööstuslikuks tootmiseks, farmakoloogia ja meditsiini vajadusteks on vaja puhtaid aineid.

Ainete puhastamiseks kasutatakse erinevaid segude eraldamise meetodeid.

Aurustumine on vedelikus lahustunud tahkete ainete eraldamine, muutes selle auruks.

Destilleerimine - destilleerimine, vedelates segudes sisalduvate ainete eraldamine keemistemperatuuride järgi, millele järgneb auru jahutamine.

Looduses vett puhtal kujul (ilma sooladeta) ei esine. Ookeani-, mere-, jõe-, kaevu- ja allikavesi on vees leiduvate soolalahuste sordid. Tihti aga vajavad inimesed puhast vett, mis ei sisalda soolasid (kasutatakse autode mootorites; keemiatootmises erinevate lahuste ja ainete saamiseks; fotode valmistamisel). Sellist vett nimetatakse destilleeritud ja selle saamise meetodit nimetatakse destilleerimiseks.

Filtreerimine on vedelike (gaaside) filtreerimine läbi filtri, et puhastada need tahketest lisanditest.

Need meetodid põhinevad segu komponentide füüsikaliste omaduste erinevustel.

Kaaluge eraldamise viise heterogeenne ja homogeensed segud.

Segu näide	Eraldamise meetod
Suspensioon - jõeliiva segu veega	settimine Eraldamine toetades ainete erineva tiheduse alusel. Raskem liiv settib põhja. Võite ka emulsiooni eraldada: õli või taimeõli eraldamiseks veest. Laboris saab seda teha eralduslehtri abil. Õli või taimeõli moodustab pealmise heledama kihi. Setistumise tulemusena langeb udu seest välja kaste, suitsust ladestub tahm, piima sisse ladestub koor. Vee ja taimeõli segu eraldamine setitamisega
Liiva ja lauasoola segu vees	Filtreerimine Mis on aluseks heterogeensete segude eraldamiseks, kasutades filtreerimine• Ainete erineva lahustuvuse kohta vees ja erineva suurusega osakeste kohta. Filtri pooridest läbivad ainult nendega proportsionaalsed ainete osakesed, suuremad osakesed aga jäävad filtrile. Nii saate eraldada lauasoola ja jõeliiva heterogeense segu. Filtritena võib kasutada erinevaid poorseid aineid: vatt, kivisüsi, põletatud savi, pressklaas jm. Filtreerimismeetod on kodumasinate, näiteks tolmuimejate, töötamise aluseks. Seda kasutavad kirurgid - marli sidemed; puurijad ja liftide töötajad - hingamismaskid. Ilfi ja Petrovi teose kangelasel Ostap Benderil õnnestus teelehtede filtreerimiseks mõeldud teesõela abil võtta Ellochka Ogrelt (“Kaksteist tooli”) üks toolidest. Tärklise ja vee segu eraldamine filtreerimise teel
Rauapulbri ja väävli segu	Tegevus magneti või vee abil Rauapulbrit tõmbas magnet, väävlipulbrit aga mitte. Mittemärguv väävlipulber hõljus veepinnale, raske märguv rauapulber aga settis põhja. Väävli ja raua segu eraldamine magneti ja vee abil
Soola lahus vees on homogeenne segu	Aurustumine või kristalliseerumine Vesi aurustub ja soolakristallid jäävad portselantopsi. Kui Eltoni ja Baskunchaki järvedest vesi aurustatakse, saadakse lauasool. See eraldusmeetod põhineb lahusti ja lahustunud aine keemistemperatuuride erinevusel.Kui aine, näiteks suhkur, kuumutamisel laguneb, siis vesi ei aurustu täielikult - lahus aurustub ja seejärel sadestuvad suhkrukristallid. küllastunud lahusest. Mõnikord on vaja eemaldada lisandid madalama keemistemperatuuriga lahustitest, näiteks veest soolast. Sel juhul tuleb aine aurud kokku koguda ja seejärel jahutamisel kondenseerida. Seda homogeense segu eraldamise meetodit nimetatakse destilleerimine või destilleerimine. Spetsiaalsetes seadmetes - destilleerijates saadakse destilleeritud vesi, mida kasutatakse farmakoloogia, laborite ja autode jahutussüsteemide vajadusteks. Kodus saate sellise destilleerija kujundada: Kui aga eraldada alkoholi ja vee segu, siis esimesena destilleeritakse (kogutakse vastuvõtukatseklaasi) alkohol, mille t bp = 78 °C ja vesi jääb katseklaasi. Destilleerimist kasutatakse naftast bensiini, petrooleumi, gaasiõli saamiseks. Homogeensete segude eraldamine

Spetsiaalne komponentide eraldamise meetod, mis põhineb nende erineval neeldumisel teatud aine poolt, on kromatograafia.

Vene botaanik M. S. Tsvet oli kromatograafia abil esimene, kes eraldas klorofülli taimede rohelistest osadest. Tööstuses ja laborites kasutatakse kromatograafia filterpaberi asemel tärklist, kivisütt, lubjakivi ja alumiiniumoksiidi. Kas aineid on alati vaja sama puhastusastmega?

Erinevatel eesmärkidel on vaja erineva puhastusastmega aineid. Keeduvesi on piisavalt settinud, et eemaldada lisandid ja desinfitseerimiseks kasutatud kloor. Joogivesi tuleb esmalt keeta. Ja keemialaborites lahuste ja katsete valmistamiseks, meditsiinis on vaja destilleeritud vett, mis on võimalikult puhastatud selles lahustunud ainetest. Väga puhtaid aineid, mille lisandite sisaldus ei ületa miljondik protsenti, kasutatakse elektroonikas, pooljuhtides, tuumatehnoloogias ja muudes täppistööstuses.

Segude koostise väljendamise meetodid.

• 
  Komponendi massiosa segus- komponendi massi ja kogu segu massi suhe. Tavaliselt väljendatakse massiosa protsentides, kuid mitte tingimata.

ω ["omega"] = m komponenti / m segu

• 
  Komponendi mooliosa segus- komponendi moolide arvu (ainekoguse) suhe kõigi segus olevate ainete moolide koguarvusse. Näiteks kui segu sisaldab aineid A, B ja C, siis:

χ ["chi"] komponent A \u003d n komponent A / (n (A) + n (B) + n (C))

• 
  Komponentide molaarsuhe. Mõnikord on segu ülesannetes näidatud selle komponentide molaarsuhe. Näiteks:

n komponent A: n komponent B = 2:3

• 
  Komponendi mahuosa segus (ainult gaaside jaoks)- aine A mahu ja kogu gaasisegu kogumahu suhe.

φ ["phi"] = V komponent / V segu

Harjutusplokk.

Vaatleme kolme näidet probleemidest, millega metallide segud reageerivad vesinikkloriid hape:

Näide 1Kui 20 g kaaluv vase ja raua segu puutus kokku vesinikkloriidhappe liiaga, vabanes 5,6 liitrit gaasi (n.o.). Määrake metallide massiosad segus.

Esimeses näites ei reageeri vask vesinikkloriidhappega, see tähendab, et happe reageerimisel rauaga eraldub vesinik. Seega, teades vesiniku mahtu, saame kohe leida raua koguse ja massi. Ja vastavalt ainete massifraktsioonid segus.

Näide 1 lahendus.

1. 
   Vesiniku koguse leidmine:
   n \u003d V / V m \u003d 5,6 / 22,4 \u003d 0,25 mol.
2. 
   Vastavalt reaktsioonivõrrandile:
   
3. 
   Raua kogus on samuti 0,25 mol. Selle massi leiate:
   m Fe \u003d 0,25 56 \u003d 14 g.
4. 
   Nüüd saate arvutada segus olevate metallide massiosa:
   ω Fe \u003d m Fe / m kogu segust \u003d 14/20 \u003d 0,7 \u003d 70%

Vastus: 70% rauda, ​​30% vaske.

Näide 2Vesinikkloriidhappe liia mõjul alumiiniumi ja raua segule, mis kaalus 11 g, eraldus 8,96 liitrit gaasi (n.o.). Määrake metallide massiosad segus.

Teises näites on reaktsioon mõlemad metallist. Siin eraldub vesinik juba mõlemas reaktsioonis happest. Seetõttu ei saa siin otsearvutust kasutada. Sellistel juhtudel on mugav lahendada väga lihtsa võrrandisüsteemi abil, võttes x jaoks - ühe metalli moolide arvu ja y jaoks - teise aine koguse.

Näite 2 lahendus.

1. 
   Vesiniku koguse leidmine:
   n \u003d V / V m \u003d 8,96 / 22,4 \u003d 0,4 mol.
2. 
   Olgu alumiiniumi kogus x mol ja raua kogus y mol. Seejärel saame väljendada eraldunud vesiniku kogust x ja y kaudu:
   
3. 
   Selliseid süsteeme on palju mugavam lahendada lahutamise meetodil, korrutades esimese võrrandi 18-ga:
   27x + 18a = 7,2
   ja esimese võrrandi lahutamine teisest:
4. 
   (56–18) a \u003d 11–7,2
   y \u003d 3,8 / 38 \u003d 0,1 mol (Fe)
   x = 0,2 mol (Al)
5. 
   Järgmisena leiame metallide massid ja nende massifraktsioonid segust:

m Fe = n M = 0,1 56 = 5,6 g
m Al = 0,2 ± 27 = 5,4 g
ω Fe = m Fe / m segu = 5,6 / 11 = 0,50909 (50,91%),

vastavalt

ω Al \u003d 100% - 50,91% \u003d 49,09%

Vastus: 50,91% rauda, ​​49,09% alumiiniumi.

Näide 316 g tsingi, alumiiniumi ja vase segu töödeldi liigse vesinikkloriidhappe lahusega. Sel juhul eraldus 5,6 l gaasi (n.o.) ja 5 g ainet ei lahustunud. Määrake metallide massiosad segus.

Kolmandas näites reageerivad kaks metalli, kuid kolmas metall (vask) ei reageeri. Seetõttu on ülejäänud 5 g vase mass. Ülejäänud kahe metalli - tsingi ja alumiiniumi (pange tähele, et nende kogumass on 16 - 5 = 11 g) kogused saab leida võrrandisüsteemi abil, nagu näites nr 2.

Vastus näitele 3: 56,25% tsinki, 12,5% alumiiniumi, 31,25% vaske.

Näide 4Raua, alumiiniumi ja vase segu töödeldi külma kontsentreeritud väävelhappe liiaga. Samal ajal lahustus osa segust ja eraldus 5,6 liitrit gaasi (n.o.). Ülejäänud segu töödeldi naatriumhüdroksiidi lahusega. Gaasi eraldus 3,36 liitrit ja järele jäi 3 g lahustumata jääki. Määrake metallide algsegu mass ja koostis.

Selles näites pidage seda meeles külm kontsentreeritud väävelhape ei reageeri raua ja alumiiniumiga (passiveerimine), kuid reageerib vasega. Sel juhul eraldub vääveloksiid (IV).

Leelisega reageerib ainult alumiinium- amfoteerne metall (leelises lahustuvad lisaks alumiiniumile ka tsink ja tina ning kuumas kontsentreeritud leelises saab veel lahustuda berüllium).

Näite 4 lahendus.

1. 
   Kontsentreeritud väävelhappega reageerib ainult vask, gaasimoolide arv:
   n SO2 \u003d V / Vm \u003d 5,6 / 22,4 \u003d 0,25 mol
   

   0,25		0,25
   Cu+	2H2SO4 (konts.) = CuSO4+	SO2 + 2H2O

2. 
   (ärge unustage, et sellised reaktsioonid tuleb võrdsustada elektroonilise kaaluga)
3. 
   Kuna vase ja vääveldioksiidi molaarsuhe on 1:1, siis on ka vask 0,25 mol. Vase massi leiate:
   m Cu \u003d n M = 0,25 64 \u003d 16 g.
4. 
   Alumiinium reageerib leeliselahusega ning moodustub alumiiniumhüdroksokompleks ja vesinik:
   2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na + 3H2
   

   Al 0 − 3e = Al 3+		2
   2H+ + 2e = H2		3

5. 
   Vesiniku moolide arv:
   n H2 = 3,36 / 22,4 = 0,15 mol,
   alumiiniumi ja vesiniku molaarsuhe on 2:3 ja seetõttu
   nAl \u003d 0,15 / 1,5 \u003d 0,1 mol.
   Alumiiniumi kaal:
   m Al \u003d n M \u003d 0,1 27 \u003d 2,7 g
6. 
   Ülejäänud osa on raud, mis kaalub 3 g. Segu massi leiate:
   m segu \u003d 16 + 2,7 + 3 \u003d 21,7 g.
7. 
   Metallide massifraktsioonid:

ω Cu \u003d m Cu / m segu \u003d 16 / 21,7 \u003d 0,7373 (73,73%)
ω Al = 2,7 / 21,7 = 0,1244 (12,44%)
ω Fe = 13,83%

Vastus: 73,73% vask, 12,44% alumiinium, 13,83% raud.

Näide 521,1 g tsingi ja alumiiniumi segu lahustati 565 ml lämmastikhappe lahuses, mis sisaldas 20 massiprotsenti. % HNO 3 ja mille tihedus on 1,115 g/ml. Vabanenud gaasi, mis on lihtaine ja lämmastikhappe redutseerimise ainus saadus, maht oli 2,912 l (n.o.). Määrake saadud lahuse koostis massiprotsentides. (RCTU)

Selle ülesande tekst näitab selgelt lämmastiku redutseerimise produkti - "lihtne aine". Kuna lämmastikhape ei tooda metallidega vesinikku, on see lämmastik. Mõlemad metallid on happes lahustunud.

Probleem ei küsi mitte metallide algsegu koostist, vaid reaktsioonide järel saadud lahuse koostist. See muudab ülesande raskemaks.

Näite 5 lahendus.

1. 
   Määrake gaasilise aine kogus:
   n N2 \u003d V / Vm \u003d 2,912 / 22,4 \u003d 0,13 mol.
2. 
   Määrame lämmastikhappe lahuse massi, lahustunud HNO3 aine massi ja koguse:

m lahus \u003d ρ V \u003d 1,115 565 \u003d 630,3 g
m HNO3 \u003d ω m lahus \u003d 0,2 630,3 \u003d 126,06 g
n HNO3 \u003d m / M \u003d 126,06 / 63 \u003d 2 mol

Pange tähele, et kuna metallid on täielikult lahustunud, tähendab see - just piisavalt hapet(need metallid ei reageeri veega). Sellest lähtuvalt on vaja kontrollida Kas hapet on liiga palju? ja kui palju sellest jääb pärast reaktsiooni saadud lahusesse.

1. 
   Koostame reaktsioonivõrrandid ( ärge unustage elektroonilist tasakaalu) ja arvutuste hõlbustamiseks võtame 5x - tsingi koguse ja 10 aasta jaoks - alumiiniumi koguse. Seejärel on vastavalt võrrandite koefitsientidele lämmastik esimeses reaktsioonis x mol ja teises - 3y mol:

5x		x
5Zn	+12HNO3 = 5Zn(NO3)2+	N 2	+ 6H2O

Zn 0 − 2e = Zn 2+		5
2N+5+10e=N2		1

10 a		3a
10Al	+ 36HNO 3 \u003d 10Al (NO 3) 3 +	3N2	+ 18H2O

Seda süsteemi on mugav lahendada, korrutades esimese võrrandi 90-ga ja lahutades esimese võrrandi teisest.

x \u003d 0,04, mis tähendab n Zn \u003d 0,04 5 = 0,2 mol
y \u003d 0,03, mis tähendab, et n Al \u003d 0,03 10 \u003d 0,3 mol

Kontrollime segu massi:
0,2 65 + 0,3 27 \u003d 21,1 g.

Liigume nüüd lahuse koostise juurde. Mugav on reaktsioonid uuesti ümber kirjutada ja reaktsioonide peale kirjutada kõigi reageerinud ja moodustunud ainete kogused (v.a vesi):

0,2	0,48	0,2	0,03
5Zn	+12HNO3 =	5Zn(NO 3) 2	+N2+	6H2O

0,3	1,08	0,3	0,09
10Al	+36HNO3 =	10Al(NO 3) 3	+ 3N 2 +	18H2O

1. 
   Järgmine küsimus on: kas lämmastikhapet jäi lahusesse ja kui palju on alles?
   Vastavalt reaktsioonivõrranditele reageerinud happe kogus:
   n HNO3 \u003d 0,48 + 1,08 \u003d 1,56 mol,
   need. hapet oli liiga palju ja saate arvutada selle jäägi lahuses:
   n HNO3 puhata. \u003d 2 - 1,56 \u003d 0,44 mol.
2. 
   Seega sisse lõplik lahendus sisaldab:

tsinknitraat koguses 0,2 mol:
m Zn(NO3)2 = n M = 0,2 189 = 37,8 g
alumiiniumnitraat koguses 0,3 mol:
m Al(NO3)3 = n M = 0,3 213 = 63,9 g
lämmastikhappe liig koguses 0,44 mol:
m HNO3 puhata. = n M = 0,44 63 = 27,72 g

1. 
   Kui suur on lõpplahuse mass?
   Tuletame meelde, et lõpplahuse mass koosneb nendest komponentidest, mille me segasime (lahused ja ained), millest on lahutatud need reaktsioonisaadused, mis lahusest lahkusid (sademed ja gaasid):
   

Siis meie ülesande jaoks:

2. 
   m uus lahus \u003d happelahuse mass + metallisulami mass - lämmastiku mass
   m N2 = n M = 28 (0,03 + 0,09) = 3,36 g
   m uus lahus = 630,3 + 21,1 - 3,36 \u003d 648,04 g
3. 
   Nüüd saate arvutada saadud lahuses olevate ainete massiosa:

ωZn (NO 3) 2 \u003d m in-va / m lahus \u003d 37,8 / 648,04 \u003d 0,0583
ωAl (NO 3) 3 \u003d m in-va / m lahus \u003d 63,9 / 648,04 \u003d 0,0986
ω HNO3 ülejäänud. \u003d m in-va / m lahus \u003d 27,72 / 648,04 \u003d 0,0428

Vastus: 5,83% tsinknitraati, 9,86% alumiiniumnitraati, 4,28% lämmastikhapet.

Näide 617,4 g vase, raua ja alumiiniumi segu töötlemisel kontsentreeritud lämmastikhappe liiaga eraldus 4,48 liitrit gaasi (n.o.) ja sama massi vesinikkloriidhappe liiaga kokkupuutel 8,96 l gaasi. (n.o.). u.). Määrake esialgse segu koostis. (RCTU)

Selle probleemi lahendamisel tuleb esiteks meeles pidada, et mitteaktiivse metalliga (vasega) kontsentreeritud lämmastikhape annab NO 2 ning raud ja alumiinium sellega ei reageeri. Vesinikkloriidhape seevastu vasega ei reageeri.

Vastus näiteks 6: 36,8% vask, 32,2% raud, 31% alumiinium.

Ülesanded iseseisvaks lahendamiseks.

1. Lihtsad probleemid kahe segukomponendiga.

1-1. 20 g kaaluvat vase ja alumiiniumi segu töödeldi 96% lämmastikhappe lahusega ja eraldus 8,96 liitrit gaasi (n.a.). Määrake alumiiniumi massiosa segus.

1-2. 10 g kaaluvat vase ja tsingi segu töödeldi kontsentreeritud leeliselahusega. Sel juhul vabanes 2,24 liitrit gaasi (n.y.). Arvutage tsingi massiosa algsegus.

1-3. Magneesiumi ja magneesiumoksiidi segu massiga 6,4 g töödeldi piisava koguse lahjendatud väävelhappega. Samal ajal paiskus välja 2,24 liitrit gaasi (n.o.). Leidke magneesiumi massiosa segus.

1-4. Tsingi ja tsinkoksiidi segu massiga 3,08 g lahustati lahjendatud väävelhappes. Saadi tsinksulfaat massiga 6,44 g Arvutage tsingi massiosa algsegus.

1-5. 9,3 g kaaluva raua ja tsingi pulbrite segu toimel vask(II)kloriidi liia lahusega tekkis 9,6 g vaske. Määrake esialgse segu koostis.

1-6. Millise massi 20% vesinikkloriidhappe lahust on vaja 20 g tsingi ja tsinkoksiidi segu täielikuks lahustamiseks, kui vesinikku eraldub sel juhul 4,48 liitri (n.o.) mahuga?

1-7. Lahjendatuna lahjendatud lämmastikhappes eraldub 3,04 g raua ja vase segust lämmastikoksiid (II) mahuga 0,896 l (n.o.). Määrake esialgse segu koostis.

1-8. 1,11 g raua- ja alumiiniumviilu segu lahustamisel 16% vesinikkloriidhappe lahuses (ρ = 1,09 g/ml) eraldus 0,672 l vesinikku (n.o.). Leidke segus metallide massiosad ja määrake tarbitud vesinikkloriidhappe maht.

2. Ülesanded on keerulisemad.

2-1. Kaltsiumi ja alumiiniumi segu kaaluga 18,8 g kaltsineeriti ilma õhu juurdepääsuta liigse grafiidipulbriga. Reaktsioonisaadust töödeldi lahjendatud vesinikkloriidhappega ja eraldus 11,2 liitrit gaasi (n.o.). Määrake metallide massiosad segus.

2-2. 1,26 g magneesiumisulami ja alumiiniumi lahustamiseks kasutati 35 ml 19,6% väävelhappe lahust (ρ = 1,1 g/ml). Happe liig reageeris 28,6 ml 1,4 mol/l kaaliumvesinikkarbonaadi lahusega. Määrake metallide massiosad sulamis ja sulami lahustumisel eralduva gaasi maht (N.O.).

2-3. 27,2 g raua ja raud(II)oksiidi segu lahustamisel väävelhappes ja lahuse kuivaks aurustamisel tekkis 111,2 g raudsulfaati, raud(II)sulfaatheptahüdraati. Määrake esialgse segu kvantitatiivne koostis.

2-4. 28 g kaaluva raua koosmõjul klooriga tekkis raud(II) ja (III) kloriidide segu massiga 77,7 g Arvuta raud(III)kloriidi mass saadud segus.

2-5. Kui suur oli kaaliumi massiosa selle segus liitiumiga, kui selle segu töötlemisel liigse klooriga tekkis segu, milles kaaliumkloriidi massiosa oli 80%?

2-6. Pärast töötlemist kaaliumi ja magneesiumi segu broomiga kogumassiga 10,2 g oli saadud tahkete ainete segu mass 42,2 g. Seda segu töödeldi naatriumhüdroksiidi liia lahusega, mille järel tekkis sade. eraldati ja kaltsineeriti konstantse kaaluni. Arvutage saadud jäägi mass.

2-7.

2-8. Alumiiniumi ja hõbeda sulamit töödeldi kontsentreeritud lämmastikhappe lahusega, jääk lahustati äädikhappes. Mõlemas reaktsioonis eraldunud gaaside mahud, mõõdetuna samadel tingimustel, osutusid omavahel võrdseks. Arvutage sulamis metallide massiosad.

3. Kolm metalli ja keerulised ülesanded.

3-1. 8,2 g vase, raua ja alumiiniumi segu töötlemisel kontsentreeritud lämmastikhappe liiaga eraldus 2,24 liitrit gaasi. Sama kogus gaasi eraldub ka siis, kui sama massiga segu töödeldakse liigse lahjendatud väävelhappega (N.O.). Määrake esialgse segu koostis massiprotsentides.

3-2. 14,7 g raua, vase ja alumiiniumi segust eraldub koostoimes lahjendatud väävelhappe liiaga 5,6 liitrit vesinikku (n.o.). Määrake segu koostis massiprotsentides, kui sama seguproovi kloorimiseks on vaja 8,96 liitrit kloori (n.o.).

3-3. Raua-, tsingi- ja alumiiniumviilud segatakse molaarsuhtes 2:4:3 (loetletud järjekorras). 4,53 g sellest segust töödeldi liigse klooriga. Saadud kloriidide segu lahustati 200 ml vees. Määrake ainete kontsentratsioon saadud lahuses.

3-4. Vase, raua ja tsingi sulam massiga 6 g (kõikide komponentide massid on võrdsed) pandi 160 g 18,25% soolhappe lahusesse Arvutage saadud lahuses olevate ainete massiosad.

3-5. 13,8 g ränist, alumiiniumist ja rauast koosnevat segu töödeldi kuumutamisel naatriumhüdroksiidi liiaga, samal ajal eraldus 11,2 liitrit gaasi (n.o.). Kokkupuutel sellise massiga liigse vesinikkloriidhappe seguga eraldub 8,96 liitrit gaasi (n.o.). Määrake ainete massid esialgses segus.

3-6. Kui tsingi, vase ja raua segu töödeldi liigse kontsentreeritud leeliselahusega, eraldus gaas ja lahustumata jäägi mass osutus 2 korda väiksemaks esialgse segu massist. Seda jääki töödeldi vesinikkloriidhappe liiaga ja eraldunud gaasi maht osutus võrdseks esimesel juhul vabanenud gaasi mahuga (mahud mõõdeti samadel tingimustel). Arvutage metallide massiosad esialgses segus.

3-7. Seal on kaltsiumi, kaltsiumoksiidi ja kaltsiumkarbiidi segu, mille komponentide molaarsuhe on 3:2:5 (loetletud järjekorras). Kui suur on minimaalne veekogus, mis võib sellise 55,2 g massiga seguga keemilisse interaktsiooni sattuda?

3-8. Kroomi, tsingi ja hõbeda segu kogumassiga 7,1 g töödeldi lahjendatud vesinikkloriidhappega, lahustumata jäägi mass oli 3,2 g. Moodustunud sademe massiks osutus 12,65 g Arvutage metallide massiosad algsegus.

Vastused ja kommentaarid ülesannetele iseseisvaks lahendamiseks.

1-1. 36% (alumiinium ei reageeri kontsentreeritud lämmastikhappega);

1-2. 65% (ainult amfoteerne metall - tsink lahustub leelis);

1-5. 30,1% Fe (raud, tõrjudes välja vase, läheb oksüdatsiooniasendisse +2);

1-7. 36,84% Fe (lämmastikhappes sisalduv raud läheb +3-ni);

1-8. 75,68% Fe (raud reageerib vesinikkloriidhappega kuni +2); 12,56 ml HCl lahust.
2-1. 42,55% Ca (kaltsium ja alumiinium koos grafiidiga (süsinik) moodustavad karbiidid CaC 2 ja Al 4 C 3; nende hüdrolüüsimisel vee või HCl-ga eraldub vastavalt atsetüleen C 2 H 2 ja metaan CH 4);

2-3. 61,76% Fe (raudsulfaatheptahüdraat - FeSO 4 7H 2 O);

2-7. 5,9% Li 2 SO 4, 22,9% Na 2 SO 4, 5,47% H 2 O 2 (liitiumi oksüdeerimisel hapnikuga tekib selle oksiid ja naatriumi oksüdeerumisel Na 2 O 2 peroksiid, mis hüdrolüüsitakse vees vesinikperoksiidiks ja leeliseni);

3-1. 39% Cu, 3,4% Al;

3-2. 38,1% Fe, 43,5% Cu;

3-3. 1,53% FeCl 3, 2,56% ZnCl 2, 1,88% AlCl 3 (raud reageerib klooriga kuni +3 oksüdatsiooniastmeni);

3-4. 2,77% FeCl 2, 2,565% ZnCl 2, 14,86% HCl (ärge unustage, et vask ei reageeri vesinikkloriidhappega, mistõttu selle mass ei sisaldu uue lahuse massis);

3-5. 2,8 g Si, 5,4 g Al, 5,6 g Fe (räni on mittemetall, reageerib leelise lahusega, moodustades naatriumsilikaati ja vesinikku; vesinikkloriidhappega ei reageeri);

3-6. 6,9% Cu, 43,1% Fe, 50% Zn;

3-8. 45,1% Ag, 36,6% Cr, 18,3% Zn baarium)

Testplokk

A osa

1. Liiv soolaga viitab:

A. lihtainetele

B. keemilistele ühenditele

C. homogeensetele süsteemidele

D. heterogeensetele süsteemidele

2. Udu on:

A. aerosool

B. emulsioon

C. lahus

D. vedrustus

3. Looduslikust õlist bensiini saamiseks kasutatakse järgmist meetodit:

A. Süntees

B. sublimatsioon

C. Filtreerimine

D. destilleerimine

4. Määrake parim viis bensiini ja vee segu eraldamiseks:

A. filtreerimine

B. destilleerimine

C. sublimatsioon

D. asumine

5. Õli ja vee segu eraldamine põhineb:

A. kahe vedeliku tiheduse erinevuse kohta

B. ühe vedeliku lahustuvuse kohta teises

C. värvide erinevuse kohta

D. sarnasel vedelike agregatsiooni olekul

6. Vase- ja rauaviilude segu saab eraldada:

A. Filtreerimine

B. magnetiline toime

C. Kromatograafia

D. destilleerimine (destilleerimine)

7. Mis on puhas aine, erinevalt segust?

Ja malmist

Toidu segus

Õhust

D merevesi

8. Mis kehtib heterogeensete segude kohta?

Hapniku ja lämmastiku segu

Mugases jõevees

Lumise koorega

9. Mis on tahke segu?

Glükoosi lahus

Alkoholilahusega

D kaaliumsulfaadi lahus

10. Kuidas nimetatakse heterogeense segu puhastamise meetodit?

Destillatsioon

Filtreerimisel

Koos aurustamisega

D tarretis soojendamine

B osa

1. Seadistage lauasoola ja jõeliiva segu eraldamise õige järjestus:

A) filtreerige välja

B) komplekteerige seade filtreerimiseks

B) lahustada vees

D) aurustage lahus

D) pange seade aurustamiseks kokku

2. Valige eraldatava ainete paari number

1) aurustamine

2) filtreerimine

A) jõeliiv ja vesi

b) suhkur ja vesi

B) raud ja väävel

D) vesi ja alkohol

3. Korreleerige pakutud segude näited ühe või teise rühmaga (udu, suits, gaseeritud joogid, jõe- ja meremuda, mördid, salv, tint, huulepulk, sulamid, mineraalid), täites tabeli:

Ainete agregaatolek	Segu näited
kõva-kõva
Tahke-vedelik
tahke-gaasiline
vedelik-vedelik
vedel-tahke
vedel-gaasiline
gaasiline-gaasiline
gaasiline-vedelik
gaasiline-tahke

Test-ülesande plokk

üks . Ülesanne 1. Täida tabel
Vastus:
2. Lahenda ristsõna Vastused vertikaalsetes veergudes - kuidas määratud segu eraldatakse Õli + vesi Jood + suhkur Vesi + jõeliiv Vesi + alkohol Vesi + sool 4 5 1 2 3 R AGA W D E L E H Ja E
Vastus:
3. Soovitage mitmeid viise loodusliku vee puhastamiseks välitingimustes.
Vastus:
4. Anagrammid. Järjestage sõnade tähed ümber nii, et saate selle õppetunni põhiterminid. Kirjutage vastuseks need terminid MIESSE, CONGREEPA, ZUPENSIAS, TAXOCHI, RIFOLIFANTE
Vastus:
5. Jagage pakutud mõisted 2 rühma. ÕHK, MEREVESI, ALKOHOL, HAPNIKK, TERAS, RAUD Kirjuta oma vastus tabelisse. Andke veergudele nimed ??? ??? 1 1 2 2 3 3
Vastus:
6. Haldjakeemia Tuntud muinasjuttudes sundisid kasuema või muud kurjad vaimud kangelannat teatud segusid eraldi komponentideks eraldama. Mäletate, mis need segud olid ja mis meetodi alusel need eraldati? Piisab 2-3 muinasjutu meeldejätmisest.
Vastus:
7. Vasta lühidalt küsimustele 1. Kaevandus- ja töötlemisettevõtetes maagi purustamisel satuvad sinna rauast tööriistade killud. Kuidas saab neid maagist eraldada? 2. Tolmuimeja imeb endasse tolmu sisaldavat õhku ja vabastab puhta õhu. Miks? 3. Vesi pärast autode pesemist suurtes garaažides on saastunud mootoriõliga. Mida tuleks teha enne selle kanalisatsiooni ärajuhtimist? 4. Jahu puhastatakse sõelumise teel kliidest. Miks nad seda teevad?
Vastus:
Ülesanne Liitiumi ja naatriumi segu kogumassiga 7,6 g oksüdeeriti hapniku liiaga, kokku kulus 3,92 liitrit (n.o.). Saadud segu lahustati 80 g 24,5% väävelhappe lahuses. Arvutage saadud lahuses olevate ainete massiosad.

Kui dispergeeritud osakesed eralduvad söötmest aeglaselt või on vaja eelselgitada ebahomogeenset süsteemi, kasutatakse selliseid meetodeid nagu flokulatsioon, flotatsioon, klassifitseerimine, koagulatsioon jne.

Koagulatsioon on osakeste kleepumise protsess kolloidsüsteemides (emulsioonid või suspensioonid) koos agregaatide moodustumisega. Kleepumine tekib osakeste kokkupõrke tõttu Browni liikumise ajal. Koagulatsioon viitab spontaansele protsessile, mis kipub liikuma olekusse, millel on madalam vaba energia. Hüübimislävi on süstitava aine minimaalne kontsentratsioon, mis põhjustab hüübimist. Kunstlikku koagulatsiooni saab kiirendada nii spetsiaalsete ainete - koagulaatorite lisamisega kolloidsüsteemi, kui ka süsteemile elektrivälja rakendamisega (elektrokoagulatsioon), mehaanilise toimega (vibratsioon, segamine) jne.

Koagulatsiooni käigus lisatakse eraldatavale heterogeensele segule sageli koaguleerivaid kemikaale, mis hävitavad solvateerunud kestad, vähendades samal ajal osakeste pinna lähedal asuva elektrilise kaksikkihi difusiooniosa. See hõlbustab osakeste aglomeratsiooni ja agregaatide moodustumist. Seega tänu hajutatud faasi suuremate fraktsioonide moodustumisele kiireneb osakeste settimine. Koagulantidena kasutatakse raua, alumiiniumi või muude mitmevalentsete metallide sooli.

Peptiseerimine on koagulatsiooni pöördprotsess, mis seisneb agregaatide lagunemises primaarseteks osakesteks. Peptiseerimine viiakse läbi peptiseerivate ainete lisamisega dispersioonikeskkonnale. See protsess aitab kaasa ainete lagunemisele primaarseteks osakesteks. Peptiseerivad ained võivad olla pindaktiivsed ained (pindaktiivsed ained) või elektrolüüdid, nagu humiinhapped või raudkloriid. Peptiseerimisprotsessi kasutatakse vedelate dispergeerimissüsteemide saamiseks pastadest või pulbritest.

Flokulatsioon on omakorda omamoodi koagulatsioon. Selles protsessis moodustavad gaasis või vedelas keskkonnas suspendeeritud väikesed osakesed helbeid, mida nimetatakse helvesteks. Flokulantidena kasutatakse lahustuvaid polümeere, näiteks polüelektrolüüte. Flokuleerivaid aineid saab kergesti eemaldada filtreerimise või settimisega. Flokulatsiooni kasutatakse vee puhastamiseks ja väärtuslike ainete eraldamiseks reoveest, samuti mineraalide töötlemiseks. Veepuhastuse puhul kasutatakse flokulande madalas kontsentratsioonis (0,1-5 mg/l).

Vedelate süsteemide agregaatide hävitamiseks kasutatakse lisandeid, mis tekitavad osakestel laenguid, mis takistavad nende lähenemist. Seda efekti saab saavutada ka söötme pH muutmisega. Seda meetodit nimetatakse deflokulatsiooniks.

Flotatsioon on tahkete hüdrofoobsete osakeste eraldamine pidevast vedelast faasist, fikseerides need valikuliselt vedela ja gaasilise faasi vahelisel kokkupuutepinnal (vedeliku ja gaasi kokkupuutepinnal või vedelas faasis olevate mullide pinnal). tahked osakesed ja gaasisulgud eemaldatakse vedela faasi pinnalt. Seda protsessi ei kasutata mitte ainult hajutatud faasi osakeste eemaldamiseks, vaid ka erinevate osakeste eraldamiseks nende märguvuse erinevuse tõttu. Selle protsessi käigus fikseeritakse hüdrofoobsed osakesed liidesel ja eraldatakse hüdrofiilsetest osakestest, mis settivad põhja. Parimad flotatsioonitulemused saavutatakse siis, kui osakeste suurus on vahemikus 0,1–0,04 mm.

Flotatsiooni on mitut tüüpi: vaht, õli, kile jne. Levinuim on vahuflotatsioon. See protsess võimaldab reaktiividega töödeldud osakesed õhumullide abil vee pinnale viia. See võimaldab moodustada vahukihi, mille stabiilsust kontrollib vahutav aine.

Klassifikatsiooni kasutatakse muutuva ristlõikega seadmetes. Tema abiga on võimalik eraldada põhitootest teatud hulk väikseid osakesi, mis koosnevad suurtest osakestest. Klassifikatsioon toimub tsentrifugaaljõu mõju tõttu tsentrifuugide ja hüdrotsüklonite abil.

Suspensioonide eraldamine magnettöötlussüsteemide abil on väga paljutõotav meetod. Magnetväljas töödeldud vesi säilitab pikka aega muutunud omadused, näiteks väheneb märgamisvõime. See protsess võimaldab intensiivistada suspensioonide eraldamist.

heterogeenne (heterogeenne)	homogeenne (homogeenne)
Heterogeensed on sellised segud, milles on võimalik tuvastada algkomponentide liidest kas palja silmaga või luubi või mikroskoobi all:	Ained sellistes segudes segatakse üksteisega nii palju kui võimalik, võib öelda, et molekulaarsel tasemel. Sellistes segudes on algkomponentide vahelist liidest võimatu tuvastada isegi mikroskoobi all:
Näited
Suspensioon (tahke + vedelik) Emulsioon (vedelik + vedelik) Suits (tahke + gaas) Tahkete ainete pulbrite segu (tahke + tahke aine)	Tõelised lahused (näiteks naatriumkloriidi lahus vees, alkoholi lahus vees) Tahked lahused (metallisulamid, soolade kristallhüdraadid) Gaasilahused (gaaside segu, mis omavahel ei reageeri)

Segu eraldamise meetodid

Gaas-vedelik, vedelik-tahke, gaas-tahke tüüpi heterogeensed segud on gravitatsiooni mõjul ajas ebastabiilsed. Sellistes segudes tõusevad madalama tihedusega komponendid järk-järgult üles (ujuvad) ja suurema tihedusega vajuvad alla (settimuvad). Seda segude spontaanse eraldumise protsessi aja jooksul nimetatakse toetades. Nii näiteks jaguneb peene liiva ja vee segu üsna kiiresti spontaanselt kaheks osaks:

Laboris vedelikust suurema tihedusega aine settimise kiirendamiseks kasutavad nad sagedamini settimismeetodi täiustatud versiooni - tsentrifuugimine. Tsentrifuugides mängib gravitatsiooni rolli tsentrifugaaljõud, mis tekib alati pöörlemise ajal. Kuna tsentrifugaaljõud sõltub otseselt pöörlemiskiirusest, saab seda muuta raskusjõust mitu korda suuremaks, lihtsalt suurendades tsentrifuugi pöörete arvu ajaühikus. Nii saavutatakse settimisega võrreldes palju kiirem segu eraldumine.

Pärast settimist või tsentrifuugimist saab supernatandi graanulist selle meetodiga eraldada dekanteerimine- Vedeliku hoolikas tühjendamine settest.

Kahe üksteises lahustumatu vedeliku segu (pärast settimist) on võimalik eraldada jaotuslehtri abil, mille tööpõhimõte on selge järgmiselt jooniselt:

Erinevas agregaatseisundis ainete segude eraldamiseks kasutatakse lisaks settimisele ja tsentrifuugimisele laialdaselt ka filtreerimist. Meetod seisneb selles, et filtril on segu komponentide suhtes erinev läbilaskevõime. Enamasti on selle põhjuseks erinev osakeste suurus, kuid see võib olla tingitud ka sellest, et segu üksikud komponendid interakteeruvad tugevamalt filtri pinnaga ( adsorbeeritud neid).

Nii saab näiteks tahke lahustumatu pulbri suspensiooni vees eraldada poorse paberfiltri abil. Tahke aine jääb filtrile, samal ajal kui vesi läbib selle ja kogutakse selle all olevasse anumasse:

Mõnel juhul saab heterogeenseid segusid eraldada komponentide erinevate magnetiliste omaduste tõttu. Nii saab näiteks magneti abil eraldada väävli ja metallilise raua pulbrite segu. Rauaosakesi, erinevalt väävliosakestest, tõmbab ja hoiab magnet:

Segu komponentide eraldamist magnetvälja abil nimetatakse magnetiline eraldamine.

Kui segu on tulekindla tahke aine lahus vedelikus, saab selle aine vedelikust eraldada lahuse aurustamisega:

Vedelate homogeensete segude eraldamiseks kasutatakse meetodit nn destilleerimine, või destilleerimine. Selle meetodi tööpõhimõte on sarnane aurustamisega, kuid võimaldab eraldada mitte ainult lenduvaid komponente mittelenduvatest, vaid ka suhteliselt sarnase keemistemperatuuriga aineid. Üks destilleerimisseadmete lihtsamaid võimalusi on näidatud alloleval joonisel:

Destilleerimisprotsessi tähendus on see, et kui vedelike segu keeb, aurustuvad esimesena kergemal keeva komponendi aurud. Selle aine aurud kondenseeruvad pärast külmkapi läbimist ja voolavad vastuvõtjasse. Destilleerimismeetodit kasutatakse laialdaselt naftatööstuses nafta esmasel töötlemisel, et eraldada õli fraktsioonideks (bensiin, petrooleum, diislikütus jne).

Lisanditest (peamiselt sooladest) puhastatud vett saadakse ka destilleerimise teel. Vett, mis on puhastatud destilleerimisega, nimetatakse destilleeritud vesi.