Karışımları Ayırma Yöntemleri

Karışımları Ayırma Yöntemleri kimya dersinin Madde ve Özellikleri konusunda karşımıza çıkmaktadır. Bu yöntemler gerçek hayatta da çok işimize yaradığından zevk ile öğrenilen bir konu niteliğini taşımaktadır.

1. 1. Tanecik boyutu farkından yararlanarak

1.1. a. Eleme ile ayırma

1.2. b. Süzme ile ayırma

1.3. c. Diyaliz ile ayırma

1.4. d. Elektriklenme ile ayırma

2. 2. Yoğunluk farkından yararlanarak

2.1. a. Katı-katı karışımların ayrılması

2.2. b. Sıvı-sıvı karışımların ayrılması

3. 3. Kaynama noktası farkından yararlanarak

3.1. a. Katı-katı hal değişim sıcaklıkları farkı ile ayrılması

3.2. b. Katı-sıvı çözeltilerinin basit damıtma ile ayrılması

3.3. c. Ayrımsal damıtma ile sıvı-sıvı çözeltileri ayrılması

4. 4. Çözünürlük farkından yararlanarak ayırma

4.1. a. Ayrımsal Kristallendirme

4.2. b. Çöktürme ile ayırma

4.3. c. Dekantasyon ile ayırma

4.4. d. Santrifüj ayırma

Tanecik boyutu farkından yararlanarak Karışımları Ayırma Yöntemleri

1-Ayıklama (KATI-KATI HETEROJEN KARIŞIM): Fındık, zeytin vb besin maddelerinin toplandıktan sonra iri olanların ya da dal yaprak vb diğer maddelerin ayıklanması gibi yöntemlerdir.

Ayıklama renk farkı, atıkların içinden metallerin mıknatıslanma ile ayrılması şeklinde de yapılabilir.

  • Çürük meyve ve sebzelerin ayrılması
  • Kömürün taş ve topraktan ayrılması
  • Kağıt atıkların metallerden ayrılması
  • Pirinç, mercimek, bakliyatların taş vs.den ayrılması

2- Eleme (KATI-KATI HETEROJEN KARIŞIM) : Tanecik boyutu farklı katı-katı heterojen karışımlarını ayırmada kullanılan basit bir yöntemdir. Özellikle inşaat sektöründe önemini hala korumaktadır. Kum ve çakıl taşı, pirinç ve tuz, un ve yabancı maddelerin ayrılması.

3-Mıknatısla ayırma (KATI-KATI HETEROJEN KARIŞIM): Demir, kobalt, nikel gibi magnetik özelliği olan maddeler mıknatıs tarafından çekilirler (ferromanyetik maddeler) Eski gazete ve kağıtların toplanması sırasında karışan metaller, kağıt hamur haline getirilirken mıknatıs yardımıyla ayrılır.Demir tozu-odun talaşı ve demir tozu-kükürt tozu karışımlarının ayrılması.

4-Süzme (KATI-SIVI, KATI-GAZ HETEROJEN KARIŞIM) : Bir sıvı veya gaz içerisinde çözünmemiş halde bir katı bulunuyorsa bu katı uygun seçilen süzgeçler yardımıyla ayrılır. Amaca uygun gözenekleri farklı süzgeçler kullanılır. Katı-sıvı heterojen karışımları genellikle süzgeç kağıdı kullanılarak ayrılır . Çamurlu su, naftalin-su, makarna, çay, hava ve gaz filtreleri, gaz maskeleri..

5-Santrifüjleme (KATI-SIVI HETEROJEN KARIŞIMLAR): Süzgeç kağıdından geçebilen katı maddeler santrifüjlenerek ayrıştırılabilirler. Santrifüj merkez kaç kuvveti sayesinde küçücük tanecikleri deney tüpünün çeperlerine yapıştırır.Böylece ayırma işlemi tam olarak sağlanabilir.Sütten krema ve tereyağı eldesi, kan ve idrar tahlillerinde, laboratuvar ortamında yapılan çökelerek ayrılması deneylerinde kullanılır.

6-Diyaliz (SIVI-KATI KOLLOİT) :  Koloidal karışımların ayrıştırılmasında kullanılan bir yöntemdir. Yöntem, karışımların diyaliz tüpünün gözeneklerinden geçmesi esasına dayanır. Diyaliz zarı yarı geçirgen olduğu için küçük moleküller zardan geçerken, daha büyük moleküller içerde kalır. Böbrek yetmezliği hastalarının bağlandığı diyaliz makinaları da bu yöntemle çalışır..

7-Süblimleşme (KATI-KATI HETEROJEN KARIŞIMLAR) : Süblimleşme özelliğine sahip katılar bu yöntemle ayrılır. Naftalin-tuz, katı iyot-tuz süblimleşme ile birbirinden ayrılır.

Yoğunluk Farkından Yararlanılarak Yapılan Ayırma İşlemleri

Yoğunlukları farklı olan maddelerin oluşturduğu heterojen karışımları ayırmada kullanılan yöntemlerdir.

(Katı – katı heterojen karışımların ayrılması)

  • Savurma
  • Özkütle farkı

(Sıvı – sıvı heterojen karışımların ayrılması)

  • Ayırma hunisi
  • Çöktürme
  • Aktarma
  • Yüzdürme
  • Elektriklenme

1- Savurma (KATI-KATI HETEROJEN KARIŞIMLAR):

Katı-katı karışımlarında yoğunluğu küçük olan maddeler savurma yöntemiyle yoğunluğu büyük olanlardan ayrılırlar. Özellikle rüzgarlı havalarda yapılan bu işlemle çiftçiler tohumlu bitkileri saman ve sapından ayırırlar. Buğday ve samanı, bulgur ve kepeği birbirinden ayırmak için yapılır.

2- Özkütle farkı ile ayırma (KATI-KATI HETEROJEN KARIŞIMLAR)

Özkütleleri birbirinden farklı olan suda çözünmeyen katılar suyla karıştırılır. Özkütlesibüyük olan katı madde dibe çöker, hafif olan katı madde yüzeye çıkar. Kaşık ya da spatül ile yüzeyden toplanır.Kum-talaş, kum-kükürt tozu.

3-Ayırma hunisi (SIVI-SIVI HETEROJEN KARIŞIMLAR):

Huni içinde yoğunluğu büyük olan madde altta yoğunluğu küçük olan madde ise üste toplanır. Huninin vanası açılarak alttaki kısım bitinceye kadar başka bir kaba sıvı akıtılarak ayırma işlemi tamamlanır. (Zeytin yağı-su)

4-Çöktürme (KATI-SIVI HETEROJEN KARIŞIMLAR):

İki çözelti birbirine karıştırıldığında, çözeltideki iyonları birbiriyle tepkimeye girerler. Bu tepkimede oluşan ürünler suda az çözünen maddelerdense , bu madde çöker (çökelek), bu olaya da çöktürme tepkimesi denir. Atık suların ve içme sularının temizlenmesi, sarkıt ve dikitlerin oluşumu. Pamukkalede gerçekleşen beyaz görünüm sıcak sularda çözünmüş olan karbonatların yeryüzüne çıkınca soğuyan sudan çökelmesiyle oluşur. Suyun arıtılmasında da demir, fosfat gibi iyonlar çöktürme yöntemiyle uzaklaştırılır.

5-Aktarma(dekantasyon) (KATI-SIVI HETEROJEN KARIŞIMLAR):

Katı-sıvı heterojen karışımlarında, katı tamamen çöktükten sonra, üstte kalan sıvının dikkatlice başka bir kaba aktarılması işlemine denir. Zeytinyağı üretimi, şarap üretimi, altının su ve topraktan ayrılması, kum-su karışımının ayrılması.

6-Yüzdürme (flotasyon) (KATI-SIVI HETEROJEN KARIŞIMLAR):

Sudan hafif olan katı taneciklerinin su yüzeyine yükseltilerek uzaklaştırılmasıdır. Madencilik sektöründe cevherlerin saflaştırılmasında çok kullanılır. Toz haline getirilen maden cevheri yağ-su karışımında basınçlı havayla köpük oluşturarak yüzeye çıkarılır. Diğer maddeler dipte kalır. Üstteki köpükle birlikte cevher alınır. Ispanağın, marulun yıkanması, Kükürt tozu-su, saman-su karışımının ayrılmasında kullanılır.

7-Elektriklenme yoluyla ayırma (KATI-KATI HETEROJEN KARIŞIMLAR):

Katı-katı heterojen karışımlarını ayırmak için kullanılan bir yöntemdir. Ebonit çubuk, kumaş parçasına ya da saçımıza sürdüğümüzde elektrik yüküyle yüklenir. Kağıt parçası, kara biber gibi çok hafif maddeler bu elektriklenmiş ebonit çubuk ya da tarak tarafından tutularak ayrılırlar.

Çözünürlük Farkından Yararlanılarak Yapılan Ayırma İşlemleri

Maddelerin çözünürlüklerinin farklı olmasına dayalı ayırma yöntemleridir. Örneğin tuzlu peynir yada zeytinin suda bekletilmesiyle tuz peynir ve zeytinden ayrılarak suya geçer.

1- Kristallendirme

2- Ayrımsal kristallendirme

3- Ekstraksiyon

4- Çözünürlük farkı ile

1- Kristallendirme (KATI-SIVI HOMOJEN KARIŞIMLAR): Katıların çözünürlüğü sıcaklıkla artar. Bu şekilde sıcakta hazırlanmış çözelti soğumaya bırakılınca çözünen katı düzgün geometrik şekilli olarak tekrar çökelir. Bu olaya kristallenmedenir. (Tuzlu su, şekerli su) Katı-sıvı homojen karışımlarda sıvının buharlaştırılarak, katı maddenin elde edilmesine denir. ÖRNEK: Tuz- su karışımından, suyun buharlaştırılarak, tuzun elde edilmesi.

2- Ayrımsal Kristallendirme (KATI-KATI HOMOJEN KARIŞIM) : Sudaki çözünürlüklerinin sıcaklıkla değişimi birbirinden farklı olan iki katının ayrılması için kullanılır. Katı maddenin ikisi de suda çözünür. Elde edilen çözelti soğutulur. Çözünürlüğü sıcaklıkla azalan katı önce dibe çöker. Çöken katı dikkatli bir şekilde süzülerek karışımdan ayrılır. Bir çözeltide bulunan birden fazla tuzun, farklı sıcaklıklarda, katı halde çöktürülmesiyle (Sıcaklıkla çözünürlüğü önemli ölçüde birbirinden farklı olan) yapılan ayırma işlemine denir.

ÖRNEK:

KNO3 ve CS2 SO4 x 8 H2O karışımının ayrılması. (Sıcaklık artırıldığında Potasyum Nitratın sudaki çözünürlüğü artarken, sezyum sülfatın sudaki çözünürlüğü azalır.)

Deniz suyundan yemek tuzu elde etmek. NaCl – KNO3 karışımının ayrılması

3-Ekstraksiyon (Özütleme-Çekme) yöntemiyle ayırma 

(KATI-SIVI HOMOJEN KARIŞIMLAR): Katı veya sıvı bir karışımın eklenen çözücü yardımıyla karıştığı diğer katı ve sıvıdan ayrılması işlemine ekstraksiyon (özütleme, çekme) denir.

  • Şeker pancarından şeker eldesi
  • Meyve aromalarının eldesi
  • Bitkilerden yağ eldesi
  • Tuzlu topraktan tuz eldesi
  • İlaç ve parfüm üretimi
  • Çayın demlenmesi
  • Söğüt ağacından aspirin eldesi

Ekstraksiyon işlemleri genellikle yuvarlak ya da oval ayırma hunisi kullanılarak gerçekleştirilir. Ayırma hunisinin büyüklüğü, toplam hacminin iki katı kadar olmalıdır.

4-Çözünürlük farkı ile ayırma (KATI-KATI HETEROJEN KARIŞIMLAR)

Katılardan birini çözen, diğerini çözmeyen bir sıvı seçilir. Çözünmeyen madde diğerinden süzme ile ayrılır. Tuz-kum, tuz-kükürt tozu karışımı

Hal Değiştirme Sıcaklıkları Farkından Yararlanılarak Yapılan Ayırma İşlemleri

1- Kaynama Sıcaklıkları Farkına Göre

2- Erime Sıcaklıkları Farkına Göre

3- Yoğunlaşma Sıcaklıkları Farkına Göre

Kaynama Sıcaklıkları Farkından Yararlanılarak Yapılan Ayırma İşlemleri:

Kaynama sıcaklıkları farklı olan sıvıların oluşturduğu karışımlar bu fark dikkate alınarak yapılan kaynatma işlemleriyle birbirlerinden ayrılabilirler .

1- Buharlaştırma

2- Basit damıtma (destilasyon) yöntemiyle ayırma

3- Ayrımsal damıtma (fraksiyonlu destilasyon) yöntemiyle ayırma

1- Buharlaştırma yöntemiyle ayırma (KATI-SIVI HOMOJEN KARIŞIMLAR)

Bir katı sıvı homojen karışımında sadece katı bileşen elde edilmek istendiğinde buharlaştırma işlemi yapılır. Tuz-su, şeker-su karışımlarının ayrılması.

2- Basit damıtma (destilasyon) yöntemiyle ayırma

(KATI-SIVI HOMOJEN KARIŞIMLAR) : Bir sıvının, önce buharlaştırılıp sonra tekrar yoğunlaştırarak yapılan ayırma işlemine denir. Her iki bileşende elde edilmek istendiğinde basit damıtma (destilasyon) yapılır. (Tuzlu su, şekerli su) Sıvı olarak elde edilen ürüne damıtık ürün ya da destilat adı verilir. Damıtma, karışımdaki maddelerin kaynama sıcaklıklarının farklı olması temeline dayanır. Kaynama noktaları yakın sıvı-sıvı karışımları basit damıtma düzeneği ile tam saflıkta ayrıştırılamaz. Kaynama noktası 78 0C olan alkol sudan ayrılırken bir miktar su da buharlaşır. Bunu önlemek için ayrımsal damıtma uygulanır. Bu işlemdeki fark damıtma kolonunun bulunmasıdır.

3- Ayrımsal damıtma (fraksiyonlu destilasyon) yöntemiyle ayırma

(SIVI-SIVI HOMOJEN KARIŞIM) : Birbiri içerisinde homojen olarak dağılmış sıvıların, yine kaynama noktalarından yararlanarak, önce buharlaştırıp sonra yoğunlaştırarak yapılan ayırma işlemine denir.
ÖRNEK: Petrolün damıtılması

Erime Noktası Farkından Yararlanılarak Yapılan Ayırma İşlemleri

(KATI-KATI HETEROJEN KARIŞIMLAR) : Erime sıcaklıkları birbirinden farklı olan metal karışımları yüksek sıcaklıkta ısıtılır. Erime sıcaklığı düşük olan önce erimeye başlar, bir başka kaba aktarılarak karışımdan ayrılır. Bu yöntemin uygulanması için katıların erime noktası farkının fazla olması gerekmektedir. Metallerin saflaştırılması, alaşımları oluşturan metal bileşenlerin ayrıştırılması, çinko-demir tozu karışımı, kurşun-kalay karışımının (lehim) ayrılması.

Yoğunlaşma Sıcaklıkları Farkından Yararlanılarak Yapılan Ayırma İşlemleri

(GAZ-GAZ HOMOJEN KARIŞIMLAR) : Gaz –gaz karışımı soğutulduğunda yoğunlaşma noktası en yüksek olan gazdan başlayarak bütün gazlar ayrı ayrı yoğunlaştırılarak elde edilir. Yoğunlaştırılarak elde edilen bu sıvı-sıvı karışım ayrımsal damıtma yöntemi ile ayrılır. Havadan oksijen ve azot gazlarının ayrılması

Bir Cevap Bırakın

E-mail adresiniz yayınlanmamaktadır.