हमारा पूरा जीवन वस्तुतः विभिन्न रसायनों के काम पर बना है। हम हवा में सांस लेते हैं, जिसमें कई अलग-अलग गैसें होती हैं। उत्पादन कार्बन डाइऑक्साइड है, जिसे तब पौधों द्वारा संसाधित किया जाता है। हम पानी या दूध पीते हैं, जो अन्य घटकों (वसा, खनिज लवण, प्रोटीन, आदि) के साथ पानी का मिश्रण होता है।
एक केला सेब जटिल रसायनों का एक पूरा परिसर है जो एक दूसरे और हमारे शरीर के साथ परस्पर क्रिया करता है। जैसे ही कुछ हमारे पेट में प्रवेश करता है, हमारे द्वारा अवशोषित उत्पाद में शामिल पदार्थ गैस्ट्रिक जूस के साथ बातचीत करना शुरू कर देते हैं। बिल्कुल हर वस्तु: एक व्यक्ति, एक सब्जी, एक जानवर कणों और पदार्थों का एक समूह है। उत्तरार्द्ध को दो अलग-अलग प्रकारों में विभाजित किया गया है: शुद्ध पदार्थ और मिश्रण। इस सामग्री में, हम यह पता लगाएंगे कि कौन से पदार्थ शुद्ध हैं, और उनमें से कौन से मिश्रण की श्रेणी से संबंधित हैं। मिश्रणों को अलग करने के तरीकों पर विचार करें। और शुद्ध पदार्थों के विशिष्ट उदाहरण भी देखें।
शुद्ध पदार्थ
तो, रसायन शास्त्र में, शुद्ध पदार्थ वे पदार्थ होते हैं जिनमें हमेशा एक ही प्रकार के कण होते हैं। और यह पहली महत्वपूर्ण संपत्ति है। एक शुद्ध पदार्थ पानी है, उदाहरण के लिए, जिसमेंविशेष रूप से पानी के अणुओं से (अर्थात, उनका अपना)। साथ ही, एक शुद्ध पदार्थ का हमेशा एक स्थिर संघटन होता है। इस प्रकार, पानी के प्रत्येक अणु में दो हाइड्रोजन परमाणु और एक ऑक्सीजन परमाणु होते हैं।
मिश्रण के विपरीत, शुद्ध पदार्थों के गुण स्थायी होते हैं और अशुद्धियों के प्रकट होने पर बदल जाते हैं। केवल आसुत जल का क्वथनांक होता है, जबकि समुद्र का पानी उच्च तापमान पर उबलता है। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि कोई भी शुद्ध पदार्थ बिल्कुल शुद्ध नहीं होता है, क्योंकि शुद्ध एल्यूमीनियम में भी संरचना में अशुद्धता होती है, हालांकि इसमें 0.001% की हिस्सेदारी होती है। प्रश्न उठता है कि शुद्ध पदार्थ का द्रव्यमान कैसे ज्ञात किया जाए? गणना का सूत्र इस प्रकार है - शुद्ध पदार्थ का m (द्रव्यमान) u003d शुद्ध पदार्थ का W (एकाग्रता)मिश्रण / 100%।
अत्यंत शुद्ध पदार्थ (अल्ट्रा-शुद्ध, उच्च शुद्धता) जैसे शुद्ध पदार्थ भी होते हैं। ऐसे पदार्थों का उपयोग विभिन्न माप और कंप्यूटिंग उपकरणों, परमाणु ऊर्जा और कई अन्य पेशेवर क्षेत्रों में अर्धचालकों के उत्पादन में किया जाता है।
शुद्ध पदार्थों के उदाहरण
हम पहले ही पता लगा चुके हैं कि शुद्ध पदार्थ एक ऐसी चीज है जिसमें एक ही तरह के तत्व होते हैं। हिम शुद्ध पदार्थ का एक अच्छा उदाहरण है। वास्तव में, यह वही पानी है, लेकिन जिस पानी का हम रोजाना सामना करते हैं, उसके विपरीत, यह पानी बहुत साफ होता है और इसमें अशुद्धियाँ नहीं होती हैं। हीरा भी एक शुद्ध पदार्थ है, क्योंकि इसमें अशुद्धियों के बिना केवल कार्बन होता है। यही बात रॉक क्रिस्टल पर भी लागू होती है। परदैनिक आधार पर, हमारा सामना एक शुद्ध पदार्थ के एक और उदाहरण से होता है - परिष्कृत चीनी, जिसमें केवल सुक्रोज होता है।
मिश्रण
हम पहले से ही शुद्ध पदार्थों और शुद्ध पदार्थों के उदाहरणों पर विचार कर चुके हैं, अब आइए पदार्थों की एक और श्रेणी - मिश्रण पर चलते हैं। एक मिश्रण तब होता है जब कई पदार्थों को एक साथ मिलाया जाता है। हम दैनिक जीवन में भी निरंतर आधार पर मिश्रणों का सामना करते हैं। वही चाय या साबुन का घोल ऐसे मिश्रण हैं जिनका हम रोजाना उपयोग करते हैं। मिश्रण मनुष्य द्वारा बनाया जा सकता है, या वे प्राकृतिक हो सकते हैं। वे ठोस, तरल और गैसीय अवस्था में हैं। जैसा कि ऊपर बताया गया है, वही चाय पानी, चीनी और चाय का मिश्रण है। यह मानव निर्मित मिश्रण का उदाहरण है। दूध एक प्राकृतिक मिश्रण है, क्योंकि यह विकास प्रक्रिया में मानवीय हस्तक्षेप के बिना प्रकट होता है और इसमें कई अलग-अलग घटक होते हैं।
मनुष्य द्वारा बनाए गए मिश्रण लगभग हमेशा टिकाऊ होते हैं, और गर्मी के प्रभाव में प्राकृतिक अलग-अलग कणों में बिखरने लगते हैं (दूध, उदाहरण के लिए, कुछ दिनों के बाद खट्टा)। मिश्रण भी विषमांगी और सजातीय में विभाजित हैं। विषमांगी मिश्रण विषमांगी होते हैं, और उनके घटक नग्न आंखों और सूक्ष्मदर्शी के नीचे दिखाई देते हैं। ऐसे मिश्रणों को निलंबन कहा जाता है, जो बदले में निलंबन (एक ठोस अवस्था में एक पदार्थ और एक तरल अवस्था में एक पदार्थ) और इमल्शन (एक तरल अवस्था में दो पदार्थ) में विभाजित होते हैं। सजातीय मिश्रण सजातीय होते हैं, और उनके व्यक्तिगत घटकों पर विचार नहीं किया जा सकता है। उन्हें समाधान भी कहा जाता है (वे गैसीय में पदार्थ हो सकते हैं,तरल या ठोस अवस्था)।
मिश्रण और शुद्ध पदार्थों की विशेषताएं
धारणा में आसानी के लिए, जानकारी को एक तालिका के रूप में प्रस्तुत किया जाता है।
| तुलनात्मक संकेत | शुद्ध पदार्थ | मिश्रण |
| पदार्थों की संरचना | रचना स्थिर रखें | एक परिवर्तनशील रचना है |
| पदार्थों के प्रकार | एक पदार्थ होता है | विभिन्न पदार्थों को शामिल करें |
| भौतिक गुण | निरंतर भौतिक गुण बनाए रखें | अस्थिर भौतिक गुण हैं |
| पदार्थ की ऊर्जा में परिवर्तन | ऊर्जा उत्पन्न होने पर परिवर्तन | कोई बदलाव नहीं |
शुद्ध पदार्थ प्राप्त करने की विधि
प्रकृति में अनेक पदार्थ मिश्रण के रूप में विद्यमान हैं। इनका उपयोग औषध विज्ञान, औद्योगिक उत्पादन में किया जाता है।
शुद्ध पदार्थ प्राप्त करने के लिए विभिन्न पृथक्करण विधियों का उपयोग किया जाता है। विषमांगी मिश्रणों को जमने और छानने से अलग किया जाता है। सजातीय मिश्रणों को वाष्पीकरण और आसवन द्वारा अलग किया जाता है। प्रत्येक विधि पर अलग से विचार करें।
बसना
इस विधि का उपयोग नदी की रेत और पानी के मिश्रण जैसे निलंबन को अलग करने के लिए किया जाता है। मुख्य सिद्धांत जिस पर बसने की प्रक्रिया आधारित है, उन की घनत्व में अंतर हैपदार्थों को अलग किया जाना है। उदाहरण के लिए, एक भारी पदार्थ और पानी। कौन सा शुद्ध पदार्थ पानी से भारी है? यह रेत है, उदाहरण के लिए, जो अपने द्रव्यमान के कारण नीचे तक बसना शुरू कर देगी। अलग-अलग इमल्शन को एक ही तरह से अलग किया जाता है। उदाहरण के लिए, वनस्पति तेल या तेल को पानी से अलग किया जा सकता है। अलग होने की प्रक्रिया में ये पदार्थ पानी की सतह पर एक छोटी सी फिल्म बनाते हैं। प्रयोगशाला स्थितियों के तहत, एक ही प्रक्रिया को अलग करने वाले फ़नल का उपयोग करके किया जाता है। मिश्रणों को अलग करने की यह विधि प्रकृति में भी (मानव हस्तक्षेप के बिना) काम करती है। जैसे, धुएँ से कालिख का निक्षेपण और दूध में मलाई का जमना।
फ़िल्टरिंग
यह विधि विषमांगी मिश्रण से शुद्ध पदार्थ प्राप्त करने के लिए उपयुक्त है, उदाहरण के लिए, पानी और टेबल नमक के मिश्रण से। तो, मिश्रण के कणों को अलग करने की प्रक्रिया में निस्पंदन कैसे काम करता है? लब्बोलुआब यह है कि पदार्थों में अलग-अलग घुलनशीलता स्तर और कण आकार होते हैं।
फ़िल्टर को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि केवल समान घुलनशीलता या समान आकार वाले कण ही इसमें से गुजर सकते हैं। बड़े और अन्य अनुपयुक्त कण फिल्टर से नहीं गुजर पाएंगे और उनकी स्क्रीनिंग की जाएगी। फिल्टर की भूमिका न केवल प्रयोगशाला के भीतर विशेष उपकरणों और समाधानों द्वारा निभाई जा सकती है, बल्कि रूई, कोयला, जली हुई मिट्टी, दबाए गए कांच और अन्य झरझरा वस्तुओं जैसी परिचित चीजों द्वारा भी निभाई जा सकती है। वास्तविक जीवन में फ़िल्टर का उपयोग आपके विचार से कहीं अधिक बार किया जाता है।
इस सिद्धांत के अनुसार, परिचित वैक्यूम क्लीनर हम सभी के लिए काम करता है, जो बड़े को अलग करता हैमलबे के कण और चतुराई से छोटे को चूसते हैं जो तंत्र को नुकसान पहुंचाने में असमर्थ हैं। जब आप बीमार होते हैं, तो आप एक धुंधली पट्टी पहनते हैं जो बैक्टीरिया को खत्म कर सकती है। श्रमिक जिनका पेशा खतरनाक गैसों और धूल के प्रसार से जुड़ा है, उन्हें जहर से बचाने के लिए श्वसन मास्क पहनते हैं।
चुंबक और पानी का प्रभाव
इस तरह आप लौह चूर्ण और गंधक के मिश्रण को अलग कर सकते हैं। पृथक्करण का सिद्धांत लोहे पर चुंबक के प्रभाव पर आधारित है। लोहे के कण चुंबक की ओर आकर्षित होते हैं, जबकि सल्फर अपनी जगह पर बना रहता है। विभिन्न सामग्रियों के द्रव्यमान से अन्य धातु भागों को अलग करने के लिए एक ही विधि का उपयोग किया जा सकता है।
अगर लोहे के पाउडर के साथ सल्फर पाउडर को पानी में डाला जाता है, तो गैर-गीले सल्फर कण पानी की सतह पर तैरेंगे, जबकि भारी लोहा तुरंत नीचे गिर जाएगा।
वाष्पीकरण और क्रिस्टलीकरण
यह विधि पानी में नमक के घोल जैसे सजातीय मिश्रण के साथ काम करती है। यह प्राकृतिक प्रक्रियाओं और प्रयोगशाला स्थितियों में काम करता है। उदाहरण के लिए, कुछ झीलें गर्म होने पर पानी को वाष्पित कर देती हैं और टेबल सॉल्ट अपनी जगह पर रह जाता है। रसायन विज्ञान की दृष्टि से यह प्रक्रिया इस तथ्य पर आधारित है कि दो पदार्थों के क्वथनांक के बीच का अंतर उन्हें एक ही समय में वाष्पित नहीं होने देता है। नष्ट हुआ पानी भाप में बदल जाएगा, और बचा हुआ नमक अपनी सामान्य अवस्था में रहेगा।
अगर निकाला जाने वाला पदार्थ (चीनी, उदाहरण के लिए) गर्म करने पर पिघल जाता है, तो पानी पूरी तरह से वाष्पित नहीं होता है। मिश्रण को पहले गर्म किया जाता है, और फिर परिणामी संशोधित किया जाता हैमिश्रण पर जोर दिया जाता है ताकि चीनी के कण नीचे बैठ जाएं। कभी-कभी अधिक कठिन कार्य होता है - उच्च क्वथनांक वाले पदार्थ का पृथक्करण। उदाहरण के लिए, नमक से पानी को अलग करना। इस मामले में, वाष्पित पदार्थ को एकत्र, ठंडा और संघनित किया जाना चाहिए। सजातीय मिश्रणों को अलग करने की इस विधि को आसवन (या केवल आसवन) कहा जाता है। ऐसे विशेष उपकरण हैं जो पानी को डिस्टिल करते हैं। इस तरह के पानी (आसुत) का सक्रिय रूप से फार्माकोलॉजी या ऑटोमोटिव कूलिंग सिस्टम में उपयोग किया जाता है। स्वाभाविक रूप से, लोग शराब के आसवन के लिए उसी विधि का उपयोग करते हैं।
क्रोमैटोग्राफी
अंतिम पृथक्करण विधि क्रोमैटोग्राफी है। यह इस तथ्य पर आधारित है कि कुछ पदार्थ पदार्थों के अन्य घटकों को अवशोषित करते हैं। यह इस तरह काम करता है। यदि आप कागज या कपड़े का एक टुकड़ा लेते हैं जिस पर स्याही में कुछ लिखा होता है और उसके हिस्से को पानी में डुबोते हैं, तो आप निम्नलिखित देखेंगे: पानी कागज या कपड़े द्वारा अवशोषित होना शुरू हो जाएगा और रेंगना शुरू हो जाएगा, लेकिन रंग मामला थोड़ा पीछे रहेगा। इस तकनीक का प्रयोग करके वैज्ञानिक एम. एस. स्वेट पौधे के हरे भागों से क्लोरोफिल (पौधों को हरा रंग देने वाला पदार्थ) को अलग करने में सफल रहे।
