हमारे लेख में हम विचार करेंगे कि शुद्ध पदार्थ और मिश्रण क्या हैं, मिश्रण को अलग करने के तरीके। हम में से प्रत्येक उनका दैनिक जीवन में उपयोग करता है। क्या प्रकृति में शुद्ध पदार्थ होते हैं? और उन्हें मिश्रण से कैसे अलग किया जाए?
शुद्ध पदार्थ और मिश्रण: मिश्रण को अलग करने के तरीके
शुद्ध पदार्थ वे पदार्थ होते हैं जिनमें केवल एक निश्चित प्रकार के कण होते हैं। वैज्ञानिकों का मानना है कि वे व्यावहारिक रूप से प्रकृति में मौजूद नहीं हैं, क्योंकि उन सभी में, नगण्य अनुपात में, अशुद्धियाँ होती हैं। बिल्कुल सभी पदार्थ पानी में भी घुलनशील होते हैं। भले ही, उदाहरण के लिए, इस तरल में चांदी की अंगूठी डुबो दी जाती है, इस धातु के आयन समाधान में जाएंगे।
शुद्ध पदार्थों की निशानी रचना और भौतिक गुणों की निरंतरता है। उनके गठन की प्रक्रिया में, ऊर्जा की मात्रा में परिवर्तन होता है। इसके अलावा, यह बढ़ और घट सकता है। एक शुद्ध पदार्थ को उसके अलग-अलग घटकों में केवल एक रासायनिक प्रतिक्रिया द्वारा अलग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, केवल आसुत जल में इस पदार्थ के लिए एक विशिष्ट क्वथनांक और हिमांक होता है,स्वाद और गंध की कमी। और इसकी ऑक्सीजन और हाइड्रोजन को केवल इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा ही विघटित किया जा सकता है।
और उनके समुच्चय शुद्ध पदार्थों से कैसे भिन्न हैं? रसायन विज्ञान हमें इस प्रश्न का उत्तर देने में मदद करेगा। मिश्रण को अलग करने की विधियाँ भौतिक हैं, क्योंकि इनसे पदार्थों की रासायनिक संरचना में कोई परिवर्तन नहीं होता है। शुद्ध पदार्थों के विपरीत, मिश्रण में परिवर्तनशील संरचना और गुण होते हैं, और उन्हें भौतिक तरीकों से अलग किया जा सकता है।
मिश्रण क्या है
मिश्रण व्यक्तिगत पदार्थों का एक संग्रह है। एक उदाहरण समुद्र का पानी है। डिस्टिल्ड के विपरीत, इसका स्वाद कड़वा या नमकीन होता है, उच्च तापमान पर उबलता है, और कम तापमान पर जम जाता है। पदार्थों के मिश्रण को अलग करने की विधियाँ भौतिक हैं। तो, समुद्र के पानी से वाष्पीकरण और बाद में क्रिस्टलीकरण द्वारा शुद्ध नमक प्राप्त किया जा सकता है।
मिश्रण के प्रकार
यदि आप पानी में चीनी मिलाते हैं, तो थोड़ी देर बाद इसके कण घुल जाएंगे और अदृश्य हो जाएंगे। नतीजतन, उन्हें नग्न आंखों से अलग नहीं किया जा सकता है। ऐसे मिश्रण सजातीय या सजातीय कहलाते हैं। वायु, गैसोलीन, शोरबा, इत्र, मीठा और खारा पानी, और तांबे और एल्यूमीनियम का मिश्र धातु भी इनके उदाहरण हैं। जैसा कि आप देख सकते हैं, सजातीय मिश्रण एकत्रीकरण के विभिन्न राज्यों में हो सकते हैं, लेकिन तरल पदार्थ सबसे आम हैं। उन्हें समाधान भी कहा जाता है।
विषमांगी या विषमांगी मिश्रण में, अलग-अलग पदार्थों के कणों को अलग किया जा सकता है। लोहे और लकड़ी का बुरादा, रेत और टेबल नमक विशिष्ट उदाहरण हैं। विषमांगी मिश्रण को निलंबन भी कहा जाता है।उनमें से निलंबन और पायस प्रतिष्ठित हैं। पूर्व में एक तरल और एक ठोस होता है। तो, इमल्शन पानी और रेत का मिश्रण है। इमल्शन अलग-अलग घनत्व वाले दो तरल पदार्थों का एक संयोजन है।
विषम नाम वाले विषमांगी मिश्रण होते हैं। तो, फोम का एक उदाहरण फोम है, और एरोसोल में कोहरा, धुआं, डिओडोरेंट्स, एयर फ्रेशनर, एंटीस्टेटिक एजेंट शामिल हैं।
मिश्रण को अलग करने के तरीके
बेशक, कई मिश्रणों में व्यक्तिगत व्यक्तिगत पदार्थों की तुलना में अधिक मूल्यवान गुण होते हैं जो उन्हें बनाते हैं। लेकिन रोजमर्रा की जिंदगी में भी ऐसे हालात होते हैं जब उन्हें अलग होने की जरूरत होती है। और उद्योग में, पूरे उद्योग इस प्रक्रिया पर आधारित होते हैं। उदाहरण के लिए, इसके प्रसंस्करण के परिणामस्वरूप तेल से गैसोलीन, गैस तेल, मिट्टी का तेल, ईंधन तेल, सौर तेल और मशीन तेल, रॉकेट ईंधन, एसिटिलीन और बेंजीन प्राप्त होते हैं। सहमत हूँ, बिना सोचे-समझे तेल जलाने से इन उत्पादों का उपयोग करना अधिक लाभदायक है।
अब देखते हैं कि क्या मिश्रण को अलग करने की रासायनिक विधि जैसी कोई चीज होती है। मान लीजिए कि हमें नमक के जलीय घोल से शुद्ध पदार्थ प्राप्त करने की आवश्यकता है। ऐसा करने के लिए, मिश्रण को गरम किया जाना चाहिए। नतीजतन, पानी भाप में बदल जाएगा, और नमक क्रिस्टलीकृत हो जाएगा। लेकिन साथ ही, एक पदार्थ का दूसरे में रूपांतरण नहीं होगा। इसका अर्थ है कि इस प्रक्रिया का आधार भौतिक घटनाएं हैं।
मिश्रण को अलग करने के तरीके एकत्रीकरण की स्थिति, घुलने की क्षमता, क्वथनांक में अंतर, घनत्व और इसके घटकों की संरचना पर निर्भर करते हैं। आइए उनमें से प्रत्येक को विशिष्ट पर अधिक विस्तार से विचार करेंउदाहरण।
फ़िल्टरिंग
यह पृथक्करण विधि एक तरल और एक अघुलनशील ठोस युक्त मिश्रण के लिए उपयुक्त है। उदाहरण के लिए, पानी और नदी की रेत। इस मिश्रण को एक फिल्टर के माध्यम से पारित किया जाना चाहिए। नतीजा यह होगा कि साफ पानी उसमें से होकर गुज़रेगा और बालू बची रहेगी।
बसना
मिश्रणों को अलग करने के कुछ तरीके गुरुत्वाकर्षण की क्रिया पर आधारित होते हैं। इस प्रकार निलंबन और इमल्शन को शुद्ध पदार्थों में विघटित किया जा सकता है। यदि वनस्पति तेल पानी में मिल जाता है, तो मिश्रण को पहले हिलाना चाहिए। फिर इसे कुछ देर के लिए छोड़ दें। नतीजतन, पानी बर्तन के नीचे होगा, और तेल इसे एक फिल्म के रूप में ढक देगा।
प्रयोगशाला की स्थितियों में बसने के लिए पृथक्कारी फ़नल का उपयोग किया जाता है। इसके कार्य के फलस्वरूप सघन द्रव पात्र में प्रवाहित हो जाता है, जबकि प्रकाश शेष रह जाता है।
निपटान प्रक्रिया की कम गति की विशेषता है। अवक्षेप बनने में एक निश्चित समय लगता है। औद्योगिक परिस्थितियों में, इस विधि को अवसादन टैंक नामक विशेष संरचनाओं में किया जाता है।
चुंबक से क्रिया
यदि मिश्रण में धातु है, तो इसे चुंबक का उपयोग करके अलग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, लोहे और लकड़ी के बुरादे को अलग करें। लेकिन क्या सभी धातुओं में ये गुण होते हैं? बिल्कुल भी नहीं। इस विधि के लिए केवल फेरोमैग्नेट युक्त मिश्रण ही उपयुक्त होते हैं। इनमें आयरन के अलावा निकेल, कोबाल्ट, गैडोलिनियम, टेरबियम, डिस्प्रोसियम, होल्मियम, एर्बियम शामिल हैं।
आसवन
यह शीर्षक हैलैटिन से अनुवादित का अर्थ है "बूँदें बहना।" आसवन पदार्थों के क्वथनांक के अंतर के आधार पर मिश्रण को अलग करने की एक विधि है। इस प्रकार, घर पर भी, शराब और पानी को अलग किया जा सकता है। पहला पदार्थ 78 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर पहले से ही वाष्पित होने लगता है। ठंडी सतह को छूने पर, अल्कोहल वाष्प संघनित होकर तरल अवस्था में बदल जाती है।
उद्योग में तेल शोधन उत्पाद, सुगंधित पदार्थ, शुद्ध धातुएँ इस प्रकार प्राप्त की जाती हैं।
वाष्पीकरण और क्रिस्टलीकरण
ये पृथक्करण विधियां तरल समाधान के लिए उपयुक्त हैं। उनकी संरचना बनाने वाले पदार्थ उनके क्वथनांक में भिन्न होते हैं। इस प्रकार, उस पानी से नमक या चीनी के क्रिस्टल प्राप्त करना संभव है जिसमें वे घुलते हैं। ऐसा करने के लिए, समाधान गर्म होते हैं और संतृप्त अवस्था में वाष्पित हो जाते हैं। इस मामले में, क्रिस्टल जमा होते हैं। यदि शुद्ध पानी प्राप्त करना आवश्यक है, तो घोल को उबालने के लिए लाया जाता है, इसके बाद वाष्प को ठंडी सतह पर संघनित किया जाता है।
गैस के मिश्रण को अलग करने के तरीके
गैस के मिश्रण को प्रयोगशाला और औद्योगिक तरीकों से अलग किया जाता है, क्योंकि इस प्रक्रिया के लिए विशेष उपकरणों की आवश्यकता होती है। प्राकृतिक उत्पत्ति का कच्चा माल वायु, कोक, जनरेटर, संबद्ध और प्राकृतिक गैस है, जो हाइड्रोकार्बन का एक संयोजन है।
मिश्रणों को गैसीय अवस्था में अलग करने की भौतिक विधियाँ इस प्रकार हैं:
- संघनन एक क्रमिक प्रक्रिया हैमिश्रण को ठंडा करना, जिसके दौरान इसके घटकों का संघनन होता है। इस मामले में, सबसे पहले, उच्च-उबलते पदार्थ, जो विभाजकों में एकत्र किए जाते हैं, तरल अवस्था में चले जाते हैं। इस प्रकार कोक ओवन गैस से हाइड्रोजन प्राप्त होता है और मिश्रण के अप्रतिक्रिया वाले भाग से अमोनिया भी अलग हो जाता है।
- सोरशन कुछ पदार्थों का दूसरों द्वारा अवशोषण है। इस प्रक्रिया में विपरीत घटक होते हैं, जिनके बीच प्रतिक्रिया के दौरान संतुलन स्थापित होता है। आगे और पीछे की प्रक्रियाओं के लिए अलग-अलग स्थितियों की आवश्यकता होती है। पहले मामले में, यह उच्च दबाव और निम्न तापमान का संयोजन है। इस प्रक्रिया को सोरप्शन कहा जाता है। अन्यथा, विपरीत परिस्थितियों का उपयोग किया जाता है: उच्च तापमान पर कम दबाव।
- मेम्ब्रेन सेपरेशन एक ऐसी विधि है जिसमें विभिन्न पदार्थों के अणुओं को चुनिंदा रूप से पारित करने के लिए अर्ध-पारगम्य विभाजन की संपत्ति का उपयोग किया जाता है।
- Refluxation - मिश्रण के उच्च-उबलते भागों के उनके ठंडा होने के परिणामस्वरूप संघनन की प्रक्रिया। इस मामले में, अलग-अलग घटकों की तरल अवस्था में संक्रमण तापमान काफी भिन्न होना चाहिए।
क्रोमैटोग्राफी
इस पद्धति के नाम का अनुवाद "मैं रंग से लिखता हूँ" के रूप में किया जा सकता है। कल्पना कीजिए कि पानी में स्याही डाली जाती है। यदि आप फिल्टर पेपर के सिरे को इस तरह के मिश्रण में कम करते हैं, तो यह अवशोषित होना शुरू हो जाएगा। इस मामले में, स्याही की तुलना में पानी तेजी से अवशोषित होगा, जो इन पदार्थों के एक अलग डिग्री के सोखने से जुड़ा है। क्रोमैटोग्राफी न केवल मिश्रण को अलग करने की एक विधि है, बल्कि पदार्थों के ऐसे गुणों जैसे प्रसार और घुलनशीलता का अध्ययन करने की एक विधि भी है।
तो हम मिले"शुद्ध पदार्थ" और "मिश्रण" जैसी अवधारणाओं के साथ। पहले तत्व या यौगिक होते हैं जिनमें केवल एक निश्चित प्रकार के कण होते हैं। उनके उदाहरण नमक, चीनी, आसुत जल हैं। मिश्रण व्यक्तिगत पदार्थों का एक संग्रह है। इन्हें अलग करने के लिए कई तरीके अपनाए जाते हैं। जिस तरह से उन्हें अलग किया जाता है वह इसके घटकों के भौतिक गुणों पर निर्भर करता है। इनमें से मुख्य हैं बसना, वाष्पीकरण, क्रिस्टलीकरण, निस्पंदन, आसवन, चुम्बकीकरण और क्रोमैटोग्राफी।
