Sıvılardan Katıları Ayırmada Hangi Yöntemi Kullanırız

Sıvılardan Katıları Ayırmada Hangi Yöntemi Kullanırız

1 Elektriklenme ile Ayrıştırma
2 Mıknatıs ile Ayrıştırma
3 Öz kütle Farkı ile Ayrıştırma
4 Çözünürlük Farkı ile Ayrıştırma
5 Hâl Değiştirme Sıcaklıkları Farkı ile Ayrıştırma
6 Süzme ve Yüzdürme ile ayırma

Karışımları Ayırma Yukarıdaki 6 Yöntemledir

Karışımların Ayrıştırılması

1 Mıknatıs yardımı ile bazı maddeler ayrıştırılabilir (Başlıca demir, kobalt, nikel metalleri mıknatısla ayrıştırılır)
2 Bir katının sıvıda çözünmüş olduğu karışımlar sıvının buharlaştırılması ile ayrıştırılabilir
3 Sıvı - sıvı homojen karışımları kaynama noktaları farklılığından yararlanılarak (Ayrımsal damıtma) ayrıştırılabilir
4 Bir katının sıvıda çözünmemiş olduğu karışımlar süzme yoluyla ayrıştırılabilir
5 Sıvı - sıvı heterojen karışımları ayırma hunisi yardımı ile yoğunluk farkından yararlanılarak ayrıştırılabilir
6 Gaz karışımları gazların yoğunlaşma noktalarının farklılığından yararlanılarak ayrıştırılabilir
7 Katı - katı karışımlarının bazıları çözünürlük farkından bazıları yoğunluk farkından bazıları erime noktalarının farklılığından yararlanılarak birbirinden ayrılabilir

Elektriklenme ile Ayrıştırma

Plastik bir tarakla taranan saç elektriklenir Yün kazakları çıkarılırken çıtırtı sesleri ve kıvılcımlar oluşur Ebonit Çubuk yün parçasına sürtüldüğünde küçük kağıt parçalarını çeker Bu tür olaylar bazı cisimlerin sürtünme ile elektrik yükü kazanmasından kaynaklanır

Elektriklenen maddeler hafif bazı maddeleri çekerler

Kırmızı pul biber ve yemek tuzu karışımına elektrik yüklü ebonit çubuk yaklaştırıldığında çubuğun pul biberleri çektiği gözlenir Pul biber yemek tuzundan bu metotla ayrıştırılmış olur

Hâl Değiştirme Sıcaklıkları Farkı ile Ayrıştırma

Hâl değiştirme sıcaklığından yararlanarak erime noktası farklı olan katı–katı karışımları, kaynama noktası farklı sıvı–sıvı karışımları ve yoğunlaşma noktaları farklı gaz–gaz karışımları birbirinden ayrılabilir

Demir ve kurşundan oluşan bir karışımın ayrılması: Demirin erime noktası 1540°C ve kurşunun erime noktası 327,5°C’dir Karışım bir potada ısıtıldığında erime noktası düşük olan kurşun önce erir Sıvı hâle geçen kurşun süzülerek demirden ayrılır

Maddelerin erime kaynama sıcaklıkları gibi, hal değiştirme sıcaklıklarının ayırt edici bir özellikleri olduğunu biliyoruz Maddelerin bu özelliklerinin farklı oluşundan yararlanarak karışımları bileşenlerine ayırabiliriz Suda çözünen katı bir madde, suyun buharlaşması ile saf olarak elde edilebilir

Belli bir sıcaklıkta diğerlerine göre daha fazla miktarda buharlaşan sıvıların kaynama noktası düşüktür Örneğin; aynı koşullardaki etil alkol sudan daha çok buharlaştığından, kaynama noktası sudan düşüktür 100°C, etil alkol 78°C’de kaynar

Saf maddelerde hal değişimi süresince sıcaklık sabittir Örneğin;100°C’ta kaynar 0°C’ta donar (1 atm’de) kaynama ve donma süresince sıcaklık sabittir Çözeltilerde ise hal değişim süresince sıcaklık sabit değildir Çözeltilerde, kaynama süresince sıcaklık artma; donma süresince sıcaklıkta azalma gözlenir (artma ve azalmanın nedeni lise kimya 2 dersinde açıklanacaktır)

ÇÖZÜNÜRLÜK FARKI İLE AYRIŞTIRMA

çözünürlüğün, maddeler için ayırt edici bir özellik olduğunu biliyoruzmaddelerin çözünürlüklerinin farklı olmasından yararlanarak karışımları bileşenlerine ayırabilirizÖrneğin,salamura peynirinden suda bekletildiğinde,tuz suda çözünerek peynirden ayrılmış olurKarışımda bulunan maddelerden biri çözücüde çözünüyor,diğeri çözünmüyorsa bu yöntemi uygulayabiliriz

Her maddenin sudaki çözünürlükleri farklıdır

Kükürt–bakır sülfat karışımın ayrılması

Kükürt–bakır sülfat karışımı suya atıldığında bakır sülfat çözünür, kükürt çözünmeden su üzerinde kalır Çözelti süzgeç kâğıdından süzülürse kükürt ayrılır Süzgeç kâğıdından geçen bakır sülfat çözeltisi ısıtılarak suyu buharlaştırılır ve bakır sülfat elde edilir Böylece kükürt ve bakır sülfat ayrıştırılmış olur

Yemek tuzu kum karışımın ayrılması

Yemek tuzu ve kum suya atılıyor, yemektuzu çözünüyor, kum çözünmüyor Karışım süzüldüğünde kum süzgeç kağıdında kalıyor, Daha sonra tuzlu su çözeltisinin suyu buharlaştırıldığında geriye tuz kalıyor

Potasyum nitrat ve sezyum sülfattan oluşan karışımın ayrılması

Karışımdaki maddelerin her ikisi de aynı sıvıda çözündüğü veya birinin çözünüp, diğerinin çözünmediği sıvı bulunmadığı durumda karışımdaki maddelerin çözünürlüklerinin sıcaklıkla değişiminden yararlanılır

Çözeltinin sıcaklığı değiştirilerek, ayrımsal kristallenme ile çözeltideki maddeler ayrı ayrı elde edilir

Sıcaklığın artırılmasıyla potasyum nitratın (KNO3) çözünürlüğü artarken, sezyum sülfatınki (Cs2SO48H2O) azalır Karışım suya atılarak hepsinin çözünmesi sağlanır Sıcaklık artırılırsa sezyum sülfat, azaltılırsa potasyum nitrat çöker Daha sonra çökelti süzgeç kağıdından süzülerek ayrılır Kalan çözeltinin suyu buharlaştırılır

MIKNATISLANMA İLE AYRIŞTIRMA

Bazı maddeler mıknatıs tarafından çekilirken bazıları çekilmez Demir,kobalt,nikel gibi maddeler mıknatıs tarafından çekilebilen; çinko alüminyum,şeker,kükürt gibi maddeler mıknatıstan etkilenmeyen maddelere örnektir

Çivi, toplu iğne, makas, pense gibi maddelerin mıknatıs tarafından çekilir Bu maddelerin yapısında demir vardır

Demir tozu–kükürt karışımı, demirin mıknatıstan etkilenme özelliğinden yararlanılarak ayrıştırılır

ÖZ KÜTLE FARKI İLE AYRIŞTIRMA

Öz kütleleri farklı iki katı karışımı:

İki katının da çözünmediği bir sıvıya atılır Katıların öz kütleleri farklı olduğundan ve sıvıda çözünmediğinden sıvı içerisinde farklı bölgelerde toplanırlar

Özkütle maddeler için ayırt edici bir özelliktir Bu özellikten yararlanarak karışımları bileşenlerine ayırabiliriz Örneğin, buğday ile samanı havaya savurduğumuzda rüzgar, öz kütlesi küçük olan samanı uzağa sürükler böylece buğday samandan ayrılmış olur Öz kütle farkıyla Ayırma yöntemi, suda çözünmeyen katı maddelerden oluşan karışımların ayrılmasından kullanılabileceği gibi, birbiri içinde çözünmeyen sıvı maddelerin ayrılmasında da kullanılabilir Farklı iki katı maddeden oluşan bir karışımı ayırmak için, bu karışımın üzerine bileşenlerle etkileşmeyen sıvı eklenir Sıvının öz kütle değeri, bileşenlerin öz kütle değerleri arasında olmalıdır Karışımı oluşturan maddeler öz kütlelerin göre tabakalar halinde sıralanır Öz kütlesi sıvıdan büyük olan kabın altında, küçük olan ise kabın üst kısmında toplanır Böylece karışımı oluşturan maddeler birbirinden ayrılır

Kum ve naftalin karışımının ayrılması:

Karışım suya atılır Kumun yoğunluğu sudan fazla olduğundan dibe çöker, naftalinin yoğunluğu sudan az olduğundan suyun üst kısmında kalır Üstteki naftalin alınır Geriye su–kum karışımı kalır, su süzülür Böylece kum naftalinden ayrıştırılmış olur

Öz kütleleri farklı ve birbiri içerisinde çözünmeyen iki sıvı, karışımı ayırma hunisi yardımıyla ayrıştırılabilir Öz kütlesi büyük olan altta, küçük olan üstte bulunur

Ayırma hunisi, alt kısmında musluk olan kılcal boruya sahip bir cam balondur
Karbontetraklorür-Zeytin yağı–bakır sülfat karışımının ayrılması:
Karışım ayırma hunisine konur Karışım, böyle bir kapta bir müddet dinlendirildiğinde karbontetraklorür en altta, zeytinyağı en üstte faz olarak bulunur

Musluk açılarak karbontetraklorür bitinceye kadar alttaki behere aktarılır Daha sonra bakır sülfat alınır Zeytinyağı, ayırma hunisinde kalır Böylece zeytinyağı–karbontetra klorür - bakır sülfat karışımı ayrıştırılmış olur

SÜZME İLE AYIRMA

Katının sıvı içinde dağılması ile oluşan heterojen karışımları, bileşenlerine ayırmak için süzme yöntemi kullanılır Bu yöntemde gözenekleri farklı büyüklüklerde olan süzgeçler kullanılır Süzme yöntemini gerçekleştirmek için, kullanılan süzme aracının gözenek büyüklüğü süzülecek maddeye uygun olmalıdır Uygulanan yöntemin tam olarak gerçekleşebilmesi için, kullanılan süzgecin gözenek büyüklüğü, ayrılacak katının tanelerinden küçük olmalıdır

Süzme, gerek günlük yaşantımızda gerekse endüstride oldukça önemlidirörneğin, çayı bardağa doldururken çay posasını ayırmak için süzgeç, haşlanmış makarnayı sudan ayırmak için kevgir, laboratuarda çeşitli katı maddeleri sıvılardan ayırmak için de farklı gözenek büyüklüğüne sahip süzgeç kağıtları kullanılır

Yüzdürme

Suda çözünmeyen katı maddeleri ayırmak için süzme yönteminden başka yüzdürme yöntemi de kullanılır Bu yöntemle yüzeyde kalan madde karışımdan kolaylıkla ayrılabilir

Demir tozu ve plastik parçalarından oluşan karışım, suda yüzdürme yöntemiyle ayrılabilir Plastik yüzer, demir batar Demir ve naftalin, şeker ve naftalin karışımlarını ayırmak için de yüzdürme yöntemi kullanılır

Ispanak, marul, maydanoz ve semizotunu çamurdan arındırmak için yıkarız Sebzeler, yıkama sırasında suyun yüzeyinde kalır

Yüzdürerek ayırma yönteminin temel koşulu, karışımdaki maddelerin yüzme veya batma özelliğinin olmasıdır