-
- Karışımları ayrıştırma ve saflaştırma şekilleri ve yöntemleri
Karışımları ayrıştırma ve saflaştırma şekilleri ve yöntemleri
6 scrolling=no height=280 allowTransparency>
01. Buharlaştırma
02.Çöktürme
03. Kristallendirme
04. Süzme
04.01. Huni İle Basit Süzme
04.02. Vakum
-
02 Haziran 2010, 10:26
Karışımları ayrıştırma ve saflaştırma şekilleri ve yöntemleri Sponsorlu Bağlantılar
Karışımları ayrıştırma ve saflaştırma şekilleri ve yöntemleri
6 scrolling=no height=280 allowTransparency>
01. Buharlaştırma
02.Çöktürme
03. Kristallendirme
04. Süzme
04.01. Huni İle Basit Süzme
04.02. Vakum Altında Süzme
05. Damıtma (Destilasyon)
05.01. Adi Damıtma
05.02. Su Buharı Damıtması
06. Ekstraksiyon
07. Süblimleşme
08. Fiziksel Yollarla Ayırma
08.01. Katı - Katı Karışımlarının Ayrılması
08.02. Sıvı - Sıvı Karışımlarının Ayrılması
08.03. Sıvı - Katı Karışımlarının Ayrılması
08.04. Gaz - Gaz Karışımlarının Ayrılması
01. Buharlaştırma
Buharlaştırma işlemi çözeltinin hacmini azaltmak yada kuru hale getirmek için yapılır. Sıvılar genellikle porselen kapsüllerde buharlaştırılır. Bunun sebebi porselen kapsüllerde yapılan buharlaştırma işleminin daha çabuk olmasıdır. Buharlaştırma yapılırken kabın üzerine uygun çaplı bir saat camı konularak sıçrama yada dışardan yabancı madde girme olasılığı engellenmiş olur. Saat camı sıçrayan maddeyi tutarak yeniden kaba alınmasını sağlar. Sıçramanın azaltılması için yüksek ısıdan kaçınılmalı ve sıvı devamlı karıştırılmalıdır. Çözeltinin suyu tamamen buharlaştırılacaksa işlemin sonuna doğru düşük ısıda çalışılmalıdır.
Çok az miktardaki sıvılar için tüplerde yapılan buharlaşma işlemi sırasında tüpü devamlı sallamak ve kaynamaya engel olmak gerekir. Buharlaştırma işleminde genellikle su buharı kullanılır. Su banyolarının ısısı 100 ºC den az olduğu için yüksek ısı ile maddede oluşabilecek değişiklik engellenmiş olur. Gliserin ve yağ banyoları ise yüksek sıcaklık için kullanılır. Buharlaştırma yapılırken çıplak alev kullanıldığı takdirde kabın kırılması veya maddenin kimyasal yapısında değişmeler gibi istenmeyen durumlar oluşabilir. Bu nedenle kum banyosu, telli asbest levha kullanıla bilinir.
02. Çöktürme
Gravimetrik analizlerde çok sık kullanılan çöktürme işlemi, iki çözeltinin tepkimeye girmesi sonucunda istenilen maddenin çöktürülmesi esasına dayanır. Bu işlem sırasında oluşan katıya çökelti, işleme de çöktürme denir.
Bu yöntemde çökeltinin fiziksel özellikleri, saflık derecesi, çözeltideki diğer maddelerin özellikleri önemli olup dikkat edilmesi gereken unsurlardır. Çöktürme işleminin yavaş olması elde edilen maddenin daha saf olmasını sağlar. Çöktürme işlemi beherde yapılır. Çöktürme çözeltisi bir pipet yardımı ile ve yavaşça eklenmelidir. Bu arada kap devamlı karıştırılarak tepkimenin bölgesel olmaması sağlanır. Bu şekilde elde edilen çökelti miktarı daha fazla olur. Bu işlem yüksek ısıda yapıldığı takdirde kristaller daha büyük olur. Bu da süzülmeyi kolaylaştırır.
Çöktürme işleminden sonra, çökmenin tam olup olmadığını anlamak için çözeltiden bir kaç damla alınarak saat camına koyulur ve üzerine çöktürücü reaktiften bir kaç damla eklenir. Eğer çözeltide bir bulanma gözlenirse çökme işleminin tamamlanmadığı anlaşılır. Ana çözeltiye çöktürücü reaktif eklenmeye devam edilir.Daha sonra bir süre bekletilerek süzme işlemine geçilir. Bekletme sırasında çökeltideki diğer maddelerin miktarında azalma olur. Ayrıca iri kristaller oluşarak süzülme işlemi kolaylaşır. Bazı maddelerde ise bekletmek sakıncalı olabilir ve hemen süzülmesi gerekir.
03. Kristallendirme
Organik reaksiyonlar sonunda ayrılan katı organik bileşikler nadiren saftırlar. Esas olarak elde edilmek istenen maddenin yanı sıra ortamda safsızlıklarda bulunma ihtimali çok fazladır. yapılan bir işlemdir.
Katı maddenin uygun çözücüde çözülüp soğutulması ile kristaller meydana gelir. Oluşan bu kristaller maddenin ilk haline göre daha saf olmakla birlikte, bu işlemin tekrarlanması istenen maddenin saflık derecesini arttırır. Elde edilen ham ürüne doğrudan kristallendirme uygulanmamalıdır. Bazı safsızlıklar kristallenme hızını düşürür, hatta kristal oluşumunu tamamen önleyebilirler. Böylece önemli miktarda madde kaybı olabilir. Bundan dolayı kristallendirmeden önce, gerekirse su buharı damıtması, ayrımsal damıtma gibi ön saflaştırma yöntemleri uygulanmalıdır.
Katıların kristallendirilerek saflaştırılmaları verilen bir çözücü veya çözücü karışımındaki farklı çözünürlüklerine dayanır. Kristallendirme işlemi yapılırken şu sıra izlenmelidir. edilmelidir.
1. Saf olmayan maddenin uygun bir çözücüde kaynama noktası veya biraz yakın bir sıcaklıkta çözülmesi,
2. Sıcak çözeltinin çözülmemiş madde ve tozlardan süzülerek ayrılması,
3. Sıcak çözeltinin soğumaya bırakılıp çözünmüş maddenin kristallenmesi,
4. Kristallerin çözücü fazından ( ana çözelti ) ayrılması.
Oluşan kristallerin kurutulduktan sonra saflıkları genellikle erime noktalarına bakılarak kontrol edilir, saf değillerse madde saf çözücüden yeniden kristallendirilir. Bu işlem erime noktası sabit saf madde elde edilinceye kadar tekrarlanır.
Kristallendiirme işleminde kullanılacak bir çözücü seçilirken bu çözücünün saflaştırılacak maddenin iyi oluşacak kristallerini vermeli, safsızlıkları kolayca çözmeli veya düşük sıcaklıkta az çözüyor olmalı, madde ile reaksiyona girmemeli, düşük kaynama noktasına sahip
olmalı.
En fazla kullanılan çözücüler; saf su (kaynama noktası 100º C), dietil eter (kaynama noktası 35º C), aseton (kaynama noktası 56º C),kloroform (kaynama noktası 61º C), metil alkol (kaynama noktası 64,5º C), karbontetraklorür (kaynama noktası 77º C), petrol eteri (kaynama noktası 40-60º C),etil alkol (kaynama noktası 78º C) dir.
Kristallenme işlemi su şekilde yapılır. Örnek seçilen uygun çözeltide çözdürülür. Çözelti geri soğutucu altında bir süre kaynatılır. Çözelti sıcak iken süzgeç kağıdından süzülür. Süzüntü üzeri saat camı kapatılarak bekletilir. Eğer küçük kristallere elde edilmek isteniyorsa süzüntü hızlı bir şekilde soğutulmalıdır. Soğuma süresi uzadıkça kristallerin boyutu artacaktır.
Kristalleştirme işlemi, doymuş çözelti meydana getirmesi için kimyasal maddenin uygun çözücüye ilave edilmesi ile olur. Kaynama noktasına gelindiğinde çözelti içinde erimeyen yabancı maddeler süzülür. Süzülen kısım soğutularak kristaller elde edilir. Soğutma işlemi yavaş olduğu takdirde kristaller büyük olur. Kristalleştirmede maddenin özellikleri önemlidir. Eğer maddenin sıcak çözücü ile soğuk çözücüdeki erime oranı birbirine yakın ise buharlaştırma yapılır. Yüksek ısıda maddenin bileşimi değişebileceğinden bu işlem oda ısısında vakumda yapılır. Kristallerin daha saf elde edilmesi için buhner hunisinden vakumla süzülmesi tercih edilir. Az eriyen kristaller soğuk su ile fazla eriyen kristaller ise alkolle yıkanır. Daha sonra santrifüje edilerek oda ısısında kurutulur.
04. Süzme
Bir karışımda sıvı fazın katı fazdan ayrılması için uygulanan işleme süzme denir. İyi bir kristallendirme ile saflaştırma işlemi iyi yapılmış süzme işlemine bağlıdır. Süzme işlemi iki şekilde gerçekleştirilir. Bunlarda birisi huni kullanılarak yapılan basit süzme, diğeri ise goch krozesi kullanılarak yapılan vakum altında süzmedir.
04.01. Huni İle Basit Süzme
Sıcak çözeltilerin süzülmesi sırasında ısı kaybı elden geldiği kadar önlenmelidir. Aksi takdirde sıcaklık düşmesi ile çözünürlük azalacağından süzgeç kağıdında ve huni borusunda kristaller meydana gelir ve bunlar süzmeyi güçleştirir. Soğumayı önlemek için hızlı süzmek veya huni ve süzgeç kağıdındaki kristalleşmeyi önlemek için süzmeye başlamadan önce bunların ısıtılması gereklidir.
İşlem için önce filtre kağıdı doğru şekilde katlanıp huni içerisine yerleştirilmelidir.
Süzgeç kağıdı daha sonra çözücü ile ıslatılarak huni içerisine tam olarak oturması sağlanır.
Erlenin üzerine yerleştirilen huni içerisine süzme yapılacak çözelti yavaşça dökülür. Alttaki erlende kala kısma süzüntü denir. Çözeltinin döküldüğü kap süzüntü ile tekrar çalkalanarak bir defa daha süzülür.
04.02. Vakum Altında Süzme
Süzülmesi zor olan çözeltiler için genellikle bu yöntem tercih edilir. Vakum hem süzmeyi hızlandırır ve hem de kristallerin ana çözeltiden tamamen ayrılmasını sağlar . Bu yöntemde genellikle nuçe hunisi ve erleni kullanılır.
Süzgeç kağıdı, nuçe hunisinin çapına göre kesilir ve huninin delikli olan altını tamamen kaplar. Kağıt kati suretle yan taraflara taşmamalıdır. Çözücü ile ıslatılan bu süzgeç kağıdı nuçenin tabanına konur ve kenarları, ucu yuvarlatılmış bir baget veya tırnak ucu ile huninin çeperine yerleştirilir. Nuçe hunisi bir lastik tıpa ile erlenin üstüne takılır. Erlenin yan borusu bir lastik hortumla su trompa bağlanır. Su trompuda musluğa bağlanır. Su trompunun olmadığı durumlarda hortum direk musluğa bağlanabilir.
Önce tromp çalıştırılarak vakum yapılır, sonra süzülecek madde nuçe hunisine dökülmeye başlanır. Süzme işleminde yavaş emiş, hızlı emişten daha etkindir, çünkü hızlı emişte çok ince taneler sürüklenerek süzgeç kağıdının üzerine yapışırlar ki bu durum kağıdın geçirgenliğini azaltır. Süzülecek çözelti bittiği zaman su musluğu kapatılır nuçe erleni nuçe krozesinden ayrılır. Bir pens yardımı ile filtre kağıdı dikkatlice nuçe krozesinden çıkarılır.
05. Damıtma
Damıtma bir sıvı karışımdaki bileşenlerin önce buharlaştırılması ve sonrada soğutulması sonucunda birbirinden ayrıştırılması işlemidir. Bu yöntemde esas olay buhar basıncına dayanmaktadır. Bir sıvının buhar basıncı, sıvı ile dengedeki buharın basıncı anlamına gelmektedir. Her sıvı ve katının bir buhar basıncı vardır. Sıvı sabit sıcaklıkta ısıtılırsa, sıvının buhar basıncı verilen ısı ile orantılı olarak artar. Sıvının buhar basıncının dış atmosfer basıncına eşit olduğu noktaya ise kaynama noktası denir. Kaynama noktasındaki bir sıvıya daha fazla sıcaklık verildiği zaman sıvının sıcaklığı artmaz sadece fazla ısı sıvının buharlaşmasına neden olur.
Saf bir sıvının belli bir kaynama noktası vardır. Fakat karışım halindeki çözeltilerde bu durum değişir. Örneğin suyun kaynama sıcaklığı 100ºC dir. Saf alkolün ise kaynama sıcaklığı 78,3ºC dir. Ağırlık olarak % 95.57 alkol ve % 4,43 su içeren bir karışımın kaynama noktası 78,15ºC dir . Bu nedenle damıtma işlemi sonucunda saf alkol elde edilemez.
05.01. Adi Damıtma
Bu yöntem kaynama noktaları birbirinden farklı sıvıların birbirinden ayrılması için ve kaynama noktası tayini yönteminde kullanılır.
Damıtma balonunun en fazla 2/3 üne kadar damıtılacak çözeltiden koyulur. Buharlaşan sıvı içerisinden su geçen soğutucunun çeperlerine çarparak yoğunlaşır ve ayrı bir kapta saf halde toplanır. Isıtma dakikada 3-4 damla düşecek şekilde yavaş olmalıdır. Eğer sıvının kaynaması gerken sıcaklığın üzerine çıkıldığı halde hala kaynama olmuyorsa içeride hiç hava olmadığı anlamına gelir.
05.02. Su Buharı Damıtması
Birbiri içinde hemen hemen hiç çözünmeyen sıvıların damıtılması ise su buharı damıtması ile yapılır. Ancak, bu sıvıların su ile de karışmamaları gereklidir. Bu damıtma işleminde su ile karışmayan sıvılar kendi kaynama noktalarından daha düşük sıcaklıkta damıtılırlar. Bu tip karışımlarda bir bileşen diğer bileşenden bağımsız olarak kendi buhar basıncına sahiptir ve karışımın buhar basıncı, karışımı oluşturan bileşenlerin buhar basınçlarının toplamına eşittir. Karışım A ve B bileşenlerinden oluşmuşsa karışımın toplam basıncı PT = PA + PB'dir. Toplam basınç dış atmosfer basıncına eşit olduğu zaman karışım kaynaya¬cağına göre, karışımın kaynama noktası bileşenlerden her birinin kaynama noktasından daha düşük olacaktır.
Su buharı damıtması ile hem kaynama noktasında bozunan, su ile karışmayan organik maddeler daha düşük sıcaklıklarda damıtılabilir hem de ortamda safsızlık olarak bulunabilecek uçucu olmayan, çok miktardaki reçine, inorganik tuzlar gibi maddeler or¬tamdan uzaklaştırılabilir. Böyle durumlarda basit damıtma işlemi vakumda olsa bile kullanılmaz. Çünkü karışımda az miktarda olan uçucu bileşeni damıtmak için yüksek sıcaklık gerekecektir. Bu da maddenin bozunmasına yol açacaktır. Ayrıca mekanik tuzak bileşenin tamamiyle uzaklaştırılmasını önleyecektir. Su buharı damıtmasıyla bitkilerden polen, esans gibi uçucu organik bileşikler de kolaylıkla ayrılabilir.
Aşağıdaki şekilde bir su buharı damıtma düzeneği gösterilmektedir. Düzenekteki bütün bağlantılar olabildiğince kısa tutulmalı ve damıtma balonuna yarıdan çok sıvı konmamalıdır. Damıtma balo¬nu, damıtma sırasında aşırı yoğunlaşma olursa çok küçük bir alevle ısıtılabilir.
Bitkilerin karakteristik kokuları, içindeki uçucu esans yağlarından ileri gelir. Bu yağlar genellikle hidrokarbonlar, alkol¬ler ve karbonil-bileşiklerinin kompleks karışımlarıdır ve terpenler olarak bilinirler. Su buharı damıtma yöntemi sayesinde bitkilerden koku veren esans maddeleri elde edilebilir .
Hangi mmaddenin esansı elde edilmek isteniyorsa o numuneden 15 gram alınarak şekilde görülen ilk balona yerleştirilir. Üzerine 100 ml saf su eklendikten sonra siteme su buharı verilerek damıtma işlemi başlatırlır. Su buharı eldesi için örneği koyduğumuz balonun öncesine içi su dolu bir balon yerleştirilerek kaynatıtlır. Kaynatma sonrasında oluşan su buharı aradaki bağlantı yardımı ile örneğin olduğu kaba geçer. Örneğin olduğu balonda , damıtma sırasında aşırı yoğunlaşma olursa çok küçük bir alevle ısıtılabilir.
Yağ damlacıkları gelmeyinceye dek damıtmaya devam edilir. Toplanan kısım bir ayırma hunisine aktarılır, üzerine 6 ml. eter eklenir ve çalkalanır. Fazlar ayrılana dek beklenir, organik faz ayrılır. Sulu faz 5 ml. eter ile yeniden çalkalanır. Eterli fazlar toplanır, susuz Na2SO4 ile kurutulur. Bir su banyosu üzerinde eter uçurulur, geriye kalan esans yağıdır.
06. Ekstraksiyon
Ekstraksiyon organik kimyada tepkime karışımlarından ya da doğal olarak oluşan maddelerden bir bileşiği ayırmak için kullanılır Genellikle sulu çözeltilerden ya da süspansiyonlardan bir bileşiği ayırmak için kullanılır. Bu işlem bir çözücü yardımı ile yapılır. Sulu çözeltiyi ya da süspansiyonu su ile karışmayan bir orga¬nik çözücü ile çalkalanır ve oluşan fazlarınbirbirinden ayrılması beklenir.. Burada temel prensip bileşiğin iki ayrı fazda kısmi dağılımına dayanır. Madde sulu ve organik fazda göreceli çözünürlüklerine göre dağılacaktır. Örneğin, inorganik tuzlar organik çözücülerde hemen hemen hiç çözünmezler ve böylece sulu fazda kalacaklardır. Hidrokarbonlar ve bunların halojen türevleri gibi H-bağı yapamayan bileşikler de suda hemen hemen hiç çözünmezler, böylece organik fazda kalacaklardır
Daha sonra organik çözücünün uçurulmasıyla saf organik bileşik elde edilir. Çekme işlemi, iki sıvı faz arasında bir denge işlemidir ki bu dengeyi bileşiğin iki fazdaki çözünürlükleri yönlendirir. Karışım çalkalandığı zaman bir dengeye ulaşılır ve her iki fazda maddenin derişimi sabit kalır. Belirli bir sistem ve sıcaklık için bu derişimlerin oranına dağılım katsayısı denir ve bu aynı zamanda çözünürlüklerin oranına eşittir.
KD dağılım katsayısı.
CA : Maddenin A fazındaki derişimini
CB : MAddenin B fazındaki derişimini
SA : Maddenin A fazındaki çözünürlüğü
SB : Maddenin B fazındaki çözünürlüğü
Bir ekstraksiyon işleminin baarılı olması doğru çözücü şeçimine bağlıdır. En çok kullanoılan çözücüler eter, benzen, toluen, petrol eteri, heksan, broform, metilen klorür ve karbon tetraklorürdür. Bunların hiçbiri suda çözünmez ve organik bileşikler için iyi çözücülerdir.
Organik asit ve bazların dağılım katsayıları, çözücülerden biri su olduğu zaman ortamın pH'ından oldukça çok etkilenir. pH = 7 de suda çözünmeyen bir organik asit sulu NaOH ya da NaHCO3 çözeltisinde çok miktarda çözünebilir. Bu durumda asidin protonu baz tarafından alınarak onun eşlenik bazını verir.
RCOOH + NaOH RCOO- Na+ + H2O
Organik asit eşlenik baz
Bu şekilde organik asitler ve bazlar, polar olmayan organik çözücülerden asidik ya da bazik sulu çözeltilerle ekstrakte edilebi¬lirler. Sulu çözeltilerden başlangıçtaki organik asit ya da baz nötralleştirme yoluyla elde edilirler.
Örneğin fenolik bileşikler NaOH çözeltisi ile tuz oluştururlar ve suda çözünürler. Bu nedenle, NaOH çözeltisi, bir organik çözücüde çözünmüş olarak bulunan fenolik bileşikleri ya da karboksitli asit¬leri ekstrakte etmekte kullanılabilir. Ya da diğer bir deyişle, sulu NaOH çözeltisinde çözünmüş olarak bulunan karboksilli asit ya da fenolden organik safsızlıkları uzaklaştırmak için bir organik çözücü kullanılabilir.
Benzer şekilde NaHCO3 çözeltisi, karboksilli asitleri, karşılık gelen sodyum tuzlarına dönüştürebilir ancak fenolik bileşikleri tuz¬larına dönüştüremez. Bu da karboksilli asitler ile fenolik bileşikleri birbirinden ayırmak için iyi bir yöntemdir. Önce, NaHCO3 çözeltisi ile karboksilli asit uzaklaştırılır, daha son¬ra NaOH ile fenolik bileşikler ekstrakte edilir.
İnorganik asitler de, NaOH, Na2CO3 ya da NaHCO3 çözeltileriyle çekilerek organik fazdan ayrılır.
Sulu HCl, karışımlardan, bazik bileşiklerin çekme ile ayrılmasında sık sık kullanılır. Sulu asit, amonyak ya da bir orga¬nik amini suda çözünen klorür tuzuna dönüştürür.
Karboksilli asit ve fenolik bileşiklerin sodyum tuzları sülfürik ya da fosforik asitle kolaylıkla asit ve fenollere dönüştürülürler.
Ekstraksiyon işleminde hangi fazın su fazı olduğunu anlamak için huninin üstünden l damla su damlatılır, su hangi faza gidiyorsa o faz sulu fazdır.
Ekstraksiyon sırasında fazlar birbirinden iyi ayrılmayabilir ya da emülsiyon halinde kalabilir. Bu durumda, sulu faz NaCl ile doyurulur, buna tuz etkisi denir. Ya da çözücü uygunsa bir damla alkol damlatılır, en iyisi bir süre daha beklenir.
Katılardan yapılacak çekme işlemi için en çok kullanılan düzenek Soxhlet cihazıdır. Örnek dağılmaması için bir kartuşun içerisine yerleştirilerek şekilde görüldüğü yere yerleştirilir. Çözücü balonda kaynatılır ve buhar yan bor¬udan geçerek soğutucuda yoğunlaşır ve katının üzerine damlar. Üst tarafta biriken çözücü yandaki kılcal borunun seviyesine gelince ekstrakte ettiği madde ile beraber tekrar balona akar (sifon yapar). Bu olay defalarca gerçekleşerek ekstrakte olayı olur. Ekstrakte edilen bileşik balonda toplanır. En sonunda balonda kalan çözücü uzaklaştırılarak ekstrakte edilecek bileşik saf olarak elde edilir. Bu yöntem en çok katı numunelerden yağı ayırmak için kullanılır.
07. Süblimleşme
Bazı bileşikler, erimeden katı fazdan direk gaz fazına geçerler. Bu fiziksel olaya süblimleşme denir. Örneğin katı CO2 (kuru buz),katı iyot ve naftalin oda sıcaklığında ve normal atmosfer basıncı altında katı halden gaz hale geçer.
Bir bileşiğin süblimleşebilmesi için, erime noktasının altındaki bir sıcaklıkta göreceli olarak yüksek buhar basıncına sa¬hip olması gereklidir. Bazı katılarda tanecikler arası çekim kuvveti düşüktür. Buda süblimleşme olayının gerçekleşmesine neden olur.
Örneğin, kanfor'un (e.n. 180°C) erime noktası civarında buhar basıncı 370 mm. Hg. dır.
Kanfor, atmosfer basıncında ısıtıldığı zaman 180° de erir ve 208°C de kaynar. Ancak dış basınç 370 mm Hg'ın altına düşürüldüğü zaman katı kanfor doğrudan gaz faza geçer. Bu yüzden kanfor 370 mm Hg basıncının altında kolaylıkla
Yukarıdal atm. basınç altında kolaylıkla süblimleşebilen bir bileşiğin faz diyagramı görülmektedir.
Süblimleştirme ile katıları saflaştırmada en kolay düzenek buzla soğutulan bir saat camı kapatılmış bir petri kabıdır.
08. Fiziksel Yollarla Ayırma
Bir karışımın içindeki maddelerin ayrıştırılması kimyasal ve fiziksel yöntemlerle yapılabilir. Fiziksel yollarla ayırma yöntemlerini ise 3 başlıkta toplayabiliriz.
08.01. Katı – Katı Karışımlarının Ayrılması
a) Mıknatısla Ayırma: Demir, kobalt, nikel gibi maddeler mıknatıslanma özelliği gösterirler. Bu metallerden herhangi biri, diğer metallerle karışmış halde ise mıknatıs kullanarak ayrıştırma yapılabilir. Altın ve demir tozu karışımı bu yöntemle ayrıştırılabilir.
b) Özgül Kütle Farkı ile: İki katı, birbirlerinden yoğunluklarının farklı olması özelliğine dayanılarak ayrıştırılabilirler. Bunun için karışım öncelikle bu iki katıyıda çözmeyecek bir çözücü şeçilmelidir. Yoğunlukları birbirinden farklı olan iki katı çözücü içerisine atılır. Yoğunluğu sıvının yoğunluğundan büyük olan katı madde sıvının dibinde çökerken; sıvıdan daha az yoğun olan katı madde ise sıvının üzerinde toplanır. Odun talaşı ile bakır talaşı karışımını bu yöntemle ayırabiliriz. Suya atıldığında karışımda bulunan bakır talaşı dibe çökerken, odun talaşı yüzeyde toplanacaktır.
c) Çözünürlük Farkı ile: Karışımda bulunan katılardan biri suda çözünürken, diğeri çözünmüyorsa bu yöntem uygulanabilir. Örnek olarak tuz ve kum karışımını verebiliriz. Karışım suya atıldığında, tuz çözünürken kum çözünmez ve çöker. Çözelti süzülerek kum ayrılır. Ardından suyu buharlaştırarak tuzu elde ederiz.
d) Ayrımsal Kristalleştirme ile: Karışımda bulunan katıların ikisi de suda çözünüyorsa karışım ayrımsal kristallendirme yöntemi ile ayrıştırılır. Ayrımsal kristalleştirme, katı maddeleri çözünürlük farklarından yararlanarak ayırma yöntemidir. Örneğin sodyum nitrat (NaNO3) ve potasyum nitrat (KNO3) katılarına doymuş olan bir çözeltiyi buharlaştırmaya bırakırsak ilk önce KNO3 çökecektir.
e) Erime Noktası Farkı ile: Erime noktaları birbirinden uzak olan iki katı bu yon tem ile ayrıştırılabilir. Önce eriyen maddenin, diğer katıyı çözmemesi de gereklidir. Bu yüzden kullanım alanı az olan bir yöntemdir. Örnek olarak parafin ve kum karışımını verebiliriz. Karışımı ısıttığımızda parafin erir ve sıvı-katı karışımı elde edilmiş olur. Bu karışımı süzdüğümüzde ve kum ve parafini ayırmış oluruz.
08.02. Sıvı – Sıvı Karışımlarının Ayrılması:
a) Özkütle Farkı ile: Karışımı oluşturan sıvılar birbiri içinde çözünmüyorsa ve özkütleleri de farklı ise karışımı bu yöntemle ayırabiliriz. Örnek olarak su ve zeytin yağı karışımını vermek mümkün. Ayırma hunisine bu karışımı koyduktan bir süre sonra, yoğunluğu daha çok olan suyun altta, yoğunluğu dah az olan yağın ise üstte toplandığını görülür. Ayırma hunisinin altındaki musluk açılarak suyu ayrı bir kapta toplarız ve yağ ayırma hunisinde kalır.
b) Ayrımsal Damıtma İle: Birbiri içerisinde çözünen sıvıları kaynama noktaları farkından yararlanarak ayırma işlemine ayrımsal damıtma denir. Ayrımsal damıtmada, karışımda bulunan sıvılardan kaynama noktası en düşük olan en erken buharlaşır ve ilk önce ayrılır. Kaynama noktası en yüksek olan sıvı ise en sona kalır. Örneğin ayrımsal damıtma yöntemi, petrol rafinelerinde ham petrolden benzin, gazyağı, motorin elde edilmesi için kullanılır.
08.03. Sıvı – Katı Karışımlarının Ayrılması:
a) Sıvı Katıyı Çözmüyorsa: Burada özkütle farkından yararlanılır. Katının özkütlesi sıvınınkinden küçükse katı, sıvının yüzeyinde toplanır. Katının özkütlesi sıvınınkinden büyük olduğunda ise katı, sıvının dibine çöker. Her iki durumda da süzme yolu ile bu karışımı ayırabiliriz.
b) Sıvı Katıyı Çözüyorsa: Bu durumda iki yöntem uygulanabilir. Eğer karışımdaki sıvı bizim için önemli ve değerli ise, damıtma yöntemi; değerli değil ise buharlaştırma işlemi uygulanır.
08.04. Gaz – Gaz Karışımlarının Ayrılması:
Gazlardan oluşan bir karışımı ayırmak için uygulanacak en iyi yöntem, karışımda bulunan bütün gazların yoğunlaşacağı yani sıvı hale geleceği bir sıcaklığa kadar soğutmaktır. Sıvılaştırdığımız karışımı damıtma yöntemi ile ayrıştırabiliriz.
Paylaş Facebook Google
Sponsorlu Bağlantılar