Heterogeeninen järjestelmä

Heterogeeninen järjestelmä koostuu eri osista tai elementeistä, kuten kun vesi ja öljy yhdistetään

Mikä on heterogeeninen järjestelmä?

Eräs heterogeeninen järjestelmä Se on järjestelmä, jonka eri elementit tai osat ovat muodostaneet toistensa kanssa. Nämä osat ovat erotettavissa ja niissä on yleensä kaksi tai useampaa vaihetta.

Esimerkkejä heterogeenisistä järjestelmistä voivat olla salaattia, vettä öljyllä, jogurtilla ja viljalla tai pizza, jossa on useita ainesosia. Jokaisessa näissä esimerkeissä voit huomata eri järjestelmän komponentit.

Sen elementit erotetaan paljaalla silmällä ja ne voidaan erottaa manuaalisesti. Muissa seoksissa, kuten majoneesissa tai maidossa, ensi silmäyksellä ne ovat homogeenisia, mutta mikroskooppisesti ne ovat heterogeenisiä järjestelmiä; Tarkemmin sanottuna emulsiot.

Heterogeenisen järjestelmän ominaisuudet

Yleisesti ottaen ne voivat luetteloida seuraavasti:

- Se koostuu kahdesta tai useammasta vaiheesta; Toisin sanoen se ei ole yhtenäinen.

- Se voi koostua yleensä missä tahansa seuraavista vaiheista: kiinteän kiinteän, kiinteän nesteen, kiinteävalkoisen, nesteen nesteen, nestekaasun; Ja lisäksi, kolme vaihetta voi olla läsnä samassa kiinteässä ja-líquido-kaasujärjestelmässä.

- Sen komponentit ja vaiheet ovat erotettavissa paljain silmään. Siksi riittää tarkkailemaan järjestelmää johtopäätösten tekemiseksi sen ominaisuuksista, kuten väri, viskositeetti, koon ja kiteiden muodon, haju jne.

- Se sisältää yleensä termodynaamisen tasapainon tai korkean tai matalan affiniteetin hiukkasten välillä vaiheessa tai kahden eri vaiheen välillä.

- Ne ovat aineseoksia; eli sitä ei sovelleta puhtaisiin aineisiin.

Luokittelu

Makroskooppisesta näkökulmasta kemialliset heterogeeniset järjestelmät voidaan luokitella seuraavasti:

Kyllästetyt liuokset (neste-neste, neste-kiinteä, nesteen kaasu)

Ne ovat eräänlainen heterogeeninen kemiallinen järjestelmä, jossa liuennut aine ei voi jatkaa liukenemista ja muodostaa erillistä vaihetta liuottimeen. Esimerkiksi vesi- ja sokerikiteitä.

Liuotinmolekyylit saavuttavat pisteen, jossa liuennettua ainetta ei liukene. Sitten ylimääräinen liuenneaine, riippumatta siitä, onko kiinteä tai kaasumainen, ryhmittyy nopeasti kiinteän tai kuplan muodostamiseksi; eli neste- tai kaasumainen nestejärjestelmä.

Liuennettu aine voi olla myös neste, joka voidaan sekoittaa liuottimen kanssa pitoisuuteen; Jos ei, ne olisivat sekoittavat kaikissa pitoisuuksissa eivätkä muodosta tyydyttynyttä liuosta. Sekoittava tarkoittaa, että kahden nesteen seos muodostaa yhden yhdenmukaisen vaiheen.

Voi palvella sinua: Mercury Barometri

Jos toisaalta nesteen liuennin aine on sekoittumaton liuottimella, kuten öljyn ja vesiseoksen tapauksessa, liuos on kyllästynyt vähiten lisätyllä määrällä. Seurauksena muodostuu kaksi vaihetta: yksi vesipitoinen ja toinen öljyinen.

Ratkaisut, joissa on saostuneet suolat

Jotkut suolat muodostavat liukoisuustasapainon, koska niiden ionien väliset vuorovaikutukset ovat erittäin vahvoja ja ryhmittymään uudelleen kiteisiin, joita vesi ei dissosioituu.

Tämäntyyppinen heterogeeninen järjestelmä koostuu myös nesteestä ja kiinteästä faasista; Mutta toisin kuin tyydyttyneet liuokset, liuenneaine on suola, joka ei vaadi suuria määriä saostumiseen.

Esimerkiksi sekoittamalla kaksi vesipitoista liuosta tyydyttymättömiä suoloja, yksi NaCl: sta ja toinen Agno₃, Saostaa liukenemattoman suola -agcl. Hopeakloridi muodostaa liuotinliuottimen tasapainon tarkkailemalla kiinteää valkeahkoa vesisäiliössä.

Näiden ratkaisujen ominaisuudet riippuvat muodostetun sakan tyypistä. Kromisuolat ovat yleensä erittäin värikkäitä, samoin kuin mangaania, rautaa tai joitain metallikomplekseja. 

Vaihesiirto

Jäälohko voi muodostaa homogeenisen järjestelmän, mutta kun se sulaa, se muodostaa ylimääräisen nestemäisen veden vaiheen. Siksi aineen vaihesiirtymät ovat myös heterogeenisiä järjestelmiä.

Lisäksi jääpinnasta jotkut molekyylit voivat paeta höyryvaiheeseen. Tämä johtuu siitä, että nestemäisellä vedellä on vain höyrypaine, myös jää, vaikkakin vähemmässä määrin.

Kaikki sulaavat kiinteät aineet tai nesteet, jotka haihtuvat, kuuluvat tämän tyyppiseen järjestelmään.

Kiintoaineet ja kaasut

Hyvin yleinen heterogeenisten järjestelmien luokka kemiassa ovat kiinteitä aineita tai kaasuja, joissa on useita komponentteja. Esimerkiksi pizza. Ja jos kaikkien sen yleisten aineosien sijasta niillä on rikki, hiili, fosfori ja kupari.

Rikki erottuu keltaisesta väristään; hiili mustasta kiinteästä; Fosfori on punainen; ja kirkas ja metallinen kupari. Siksi kaikki ovat kiinteitä, järjestelmä koostuu vaiheesta, mutta useiden komponenttien kanssa. 

Voi palvella sinua: Flokkulaatio: Reaktio, tyypit, sovellukset, esimerkit

Kaasut voivat myös muodostaa heterogeenisiä seoksia, varsinkin jos niillä on eri värejä tai tiheyksiä. Ne voivat vetää hyvin pieniä hiukkasia, kuten pilvien sisällä oleva vesi. Koko kasvaa, ne imevät näkyvän valon ja seurauksena pilvet muuttuvat harmahtaviksi.

Esimerkki kiinteän kaasun heterogeenisestä järjestelmästä on savu, joka koostuu hyvin pienistä hiilihiukkasista. Tästä syystä epätäydellisen palamisen savu on mustanmaista.

Fraktiointimenetelmät

Heterogeenisen järjestelmän vaiheet tai komponentit voidaan erottaa hyödyntämällä niiden fysikaalisten tai kemiallisten ominaisuuksien eroja. Tällä tavoin alkuperäinen järjestelmä on murto -osa, kunnes vain homogeeniset vaiheet ovat jäljellä. Jotkut päivittäisimmistä menetelmistä ovat seuraavat:

Suodatus

Sitä käytetään kiinteän aineen erottamiseen tai saostumaan nesteestä. Siten nämä kaksi vaihetta onnistuvat erottamaan, vaikkakin tietyllä epäpuhtauksilla. Tästä syystä kiinteä aine altistetaan yleensä pesemiseen ja kuivuu myöhemmin liesiin.

Tämä toimenpide voidaan tehdä tyhjyyden levittämisessä tai yksinkertaisesti painovoimassa.

Dekantointi

On myös hyödyllistä erottaa kiinteä aine nesteestä. Se eroaa edellisestä, jossa kiinteällä kiinteällä konsistenssilla on yleensä kiinteä konsistenssi ja se on kokonaan talletettu säiliön pohjaan. Tätä varten riittää kallistamaan astian suu riittävässä kulmassa niin, että neste virtaa sen ulkopuolelle.

Samoin dekantointi mahdollistaa kahden nesteen erottamisen, ts. Tässä tapauksessa käytetään dekantointiasuppiloa.

Seos siirretään suppiloon, ja neste, jolla on vähemmän tiheys, sijaitsee yläosassa; kun taas korkein tiheys, alareunassa, kosketuksessa lähtöaukon kanssa.

Dekantointimenetelmä

Yläkuva edustaa erottelu- tai dekantointin suppiloa. Tätä lasimateriaalia käytetään myös nestemäisten ja nesteen poistojen suorittamiseen; toisin sanoen uutetta alkuperäisestä nesteestä liuenneen aineen lisäämällä toinen neste, jossa se on vielä liukenevampi.

Voi palvella sinua: alifaattiset hiilivedyt: ominaisuudet, nimikkeistö, reaktiot, tyypit

Seula

Sitä käytetään kiinteiden komponenttien erottamiseen erikokoisista. On hyvin yleistä löytää seula tai seula keittiöstä jyvien puhdistamiseksi, vehnäjauhojen puhdistamiseksi tai kiinteiden jätteiden poistamiseksi paksuista mehuista. 

Impliaatio

Sitä käytetään kiinteiden kiinteiden järjestelmiin, joissa yksi tai useampi komponentit houkuttelevat magneettia. Siten alkuperäinen heterogeeninen faasi puhdistetaan, kun magneetti poistaa ferromagneettiset elementit. Esimerkiksi magnetointia käytetään tinan erottamiseen roskasta.

Sentrifugointi

Erottaa kiinteän nesteen suspendoituna. Sitä ei voida suodattaa, koska hiukkaset uivat tasaisesti nesteen koko tilavuuteen. Molempien vaiheiden erottamiseksi keskipakoisvoimalle toimitetaan määrä heterogeenistä seosta, joka tarttuu sentrifugiputken pohjaan.

Sublimaatio

Sublimointia sovelletaan vain haihtuviin kiinteisiin aineisiin; eli niille, joilla on korkea höyrynpaine alhaisissa lämpötiloissa.

Kuumentamalla heterogeenistä seosta, haihtuva kiinteä kiinteä kiinteä kiinteä kiinteä kiinteä kiinteä kiinteä kiinteä kiinteä. Esimerkki sen levityksestä on jodilla tai ammoniumkloridilla saastuneen näytteen puhdistaminen.

Esimerkkejä heterogeenisistä järjestelmistä

- Graniitti, joen kivet, vuoret tai mikä tahansa kallio, jossa on lukuisia värejä.

- Mineraalit muodostuvat erityyppisistä kiinteistä rakenteista, jotka koostuvat ioneista. Sen ominaisuudet ovat kiteisen rakenteen ionien ja epäpuhtauksien välisen vuorovaikutuksen tuote.

- Kaasumaiset juomat. Niissä on nestemäinen tasapaino, joka vähentämällä ulkoista painetta vähentää liuenneen kaasun liukoisuutta; Tästä syystä monia kuplia (kaasumainen liuennin aine) havaitaan nousevan nesteen pintaan, kun ne paljastavat.

- Heterogeeniset katalyytit. Nämä kiinteät aineet tarjoavat paikkoja pinnallaan tai huokosilla, joissa reagenssien välinen kosketus kiihtyy, eivätkä ole puuttuvia tai kärsi peruuttamattomasta muutoksesta reaktioon.

- Fristed Wall, mosaiikkien seinä tai rakennuksen arkkitehtisuunnittelu.

- Monien makujen monikapapas -hyytelö.

- Rubik -kuutio.