Najważniejsze typy mieszanin

Istnieją różne rodzaje mieszanek, głównie mogą być jednorodne lub niejednorodne. Mieszanina to system materiałów składający się z dwóch lub więcej substancji, które są mieszane, ale nie łączone chemicznie.

Związki te odnoszą się do fizycznej kombinacji dwóch lub więcej substancji, w których ich tożsamości miesza się w postaci roztworu, zawiesiny lub koloidu. Mieszaniny mogą mieć wiele ilości składników.

Jednorodna mieszanina to taka, której skład jest jednolity i gdzie każda część roztworu ma te same właściwości. Cukier, sól i wiele innych substancji rozpuszczają się w wodzie i tworzą jednorodne mieszaniny.

Niejednorodna mieszanina jest rodzajem mieszaniny, w której można zaobserwować składniki, ponieważ występują dwie lub więcej faz. Przykładem jest połączenie wody i oleju.

Chociaż nie ma żadnych zmian chemicznych w jego składnikach, właściwości fizyczne mieszaniny, takie jak jej temperatura topnienia, mogą różnić się od właściwości jej składników. Niektóre mieszaniny można rozdzielić na składniki za pomocą fizycznych trybów fizycznych lub termicznych.

Istnieją jednak mieszaniny, w których proces rozdzielania może być skomplikowany. Azeotropy, na przykład, są rodzajem mieszaniny, która zwykle ma wiele trudności w procesie rozdzielania wymaganym do uzyskania jej składników (poprzez procesy fizyczne lub chemiczne lub nawet ich mieszaninę).

Rodzaje podstawowych mieszanin

Jednorodny

Jednorodna mieszanina jest stałą, ciekłą lub gazową mieszaniną o takich samych proporcjach składników w danej próbce. Przykładem jednorodnej mieszaniny jest powietrze.

Składa się z substancji gazowych, takich jak azot, tlen i inne substancje. Stopy i roztwory są mieszaninami jednorodnymi.

Niejednorodny

Niejednorodna mieszanina to taka, która może skutkować dwoma lub więcej fazami z wyraźnie oddzielonymi granicami. W wielu przypadkach ludzkie oko łatwo rozdziela separację.

Niejednorodna mieszanina to taka, która nie ma właściwości ani składu, jest jednolita. Niektóre heterogeniczne mieszaniny obejmują koloidy, emulsje i zawiesiny.

Inne rodzaje mieszanin

Rozwiązania

Roztwory są jednorodnymi mieszaninami złożonymi z dwóch lub więcej substancji. W tych mieszaninach substancja rozpuszczona jest substancją rozpuszczoną w innej substancji, znanej jako rozpuszczalnik.

Proces mieszania roztworu zachodzi w skali, w której zaangażowane są efekty polaryzacji chemicznej, powodując interakcje specyficzne dla solwatacji.

W roztworze cząstki substancji rozpuszczonej nie są widoczne gołym okiem; substancji rozpuszczonej nie można oddzielić mechanicznie ani przez filtrację. Rozwiązania są również stabilne.

Rozwiązanie zakłada fazę rozpuszczalnika, gdy jest to największa część mieszaniny, zwykle tak się dzieje. Stężenie substancji rozpuszczonej w roztworze jest masą tej substancji rozpuszczonej wyrażoną jako procent masy całego roztworu.

Rodzaje rozwiązań

• Napoje bezalkoholowe : jeśli rozpuszczalnikiem jest gaz, taki jak powietrze (tlen i inne gazy rozpuszczone w azocie). Czasami nie są uważane za rozwiązania, tylko za mieszaniny.
• Ciecze : jeśli rozpuszczalnik jest cieczą, prawie wszystkie gazy, ciecze i ciała stałe mogą zostać rozpuszczone. Niektóre przykłady to tlen w wodzie; mieszaniny płynów w cieczach, takich jak napoje alkoholowe; i substancje stałe w cieczach, takie jak cukier w wodzie.
• Stałe : jeśli rozpuszczalnik jest stały, gazy, ciecze i ciała stałe mogą zostać rozpuszczone. Na przykład wodór dobrze rozpuszcza się w metalach, więc jest badany jako forma przechowywania wodoru.

Innymi przykładami stałych roztworów są ciecze w ciałach stałych, takie jak rtęć w złocie (tworząca amalgamat) lub heksan w parafinie; i ciał stałych w ciałach stałych, takich jak stal, stopy, takie jak brąz i polimery.

Zawieszenia

Zawiesiny są heterogenicznymi mieszaninami, które zawierają cząstki stałe wystarczająco duże, aby osiadły. Cząstki rozpuszczone nie rozpuszczają się, pozostają zawieszone i swobodnie pływają w rozpuszczalniku; obserwuje się je gołym okiem.

Przykładem zawiesiny jest piasek w wodzie. Zawieszone cząstki będą widoczne pod mikroskopem i osiądą z czasem, jeśli mieszanina nie zostanie dotknięta. To odróżnia zawiesiny od koloidów, w których cząstki są mniejsze i nie mogą osiadać.

Innymi przykładami zawiesin obserwowanych w życiu codziennym są błoto lub błotnista woda; cząsteczki gliny lub ziemi są zawieszone w wodzie. Na przykład mąka zawieszona w wodzie.

Ponieważ zawiesiny mogą również obejmować małe cząstki ciekłe lub stałe w gazie, istnieją również w atmosferze. Zanieczyszczenia, takie jak cząsteczki kurzu, sól, sadza i krople chmur w atmosferze; wszystkie są uważane za zawieszenia.

Zawiesina cieczy lub drobnych cząstek stałych w gazie nazywana jest aerozolem. Z termodynamicznego punktu widzenia zawiesiny są niestabilne. Mogą być kinetycznie stabilne przez pewien okres czasu, który określa ich żywotność.

Niektóre cechy zawieszenia to:

• Burzliwe, nie są jasne jak rozwiązania.
• Można je filtrować.
• Większe cząstki osiądą na dnie.
• Jest to mieszanka dwóch faz.

Koloidy

Są mieszaniną, w której substancja nierozpuszczalnych, rozproszonych mikroskopijnych cząstek jest zawieszona w innej substancji. Czasami rozproszona substancja nazywana jest koloidem. Zawiesina koloidalna odnosi się do kompletnej mieszaniny, chociaż zawiesiny różnią się od koloidów.

W przeciwieństwie do rozwiązania, w którym substancja rozpuszczona i rozpuszczalnik stanowią tylko jedną część, koloidy mają dwie fazy. Jedna to faza rozproszona, w której cząstki są zawieszone, a druga to faza ciągła, która jest ośrodkiem zawiesiny.

Aby zakwalifikować się jako koloid, mieszanina nie może być zdolna do osiadania lub musi to zająć dużo czasu.

Homogeniczne mieszaniny z fazą rozproszoną można nazwać aerozolami koloidalnymi, emulsjami koloidalnymi, piankami koloidalnymi lub hydrosolami. Na fazę rozproszoną tych cząstek wpływa chemia obecna w koloidie.

Niektóre przykłady mieszanin koloidalnych obejmują między innymi mgłę, dym, mleko, majonez, krem ​​do golenia, żelatynę i ekstrudowany polistyren.

Stopy

Stop jest jednorodną mieszaniną metali lub mieszaniną metalu i innego pierwiastka. Stop może być stałym roztworem pierwiastków metalicznych lub mieszaniną faz metalicznych.

Na przykład złoto używane w biżuterii jest zazwyczaj mieszanką złota, srebra i innych metali. Metale te topią się i mieszają, tworząc stopy.

Zaletą formowania stopów jest to, że zazwyczaj mają lepsze właściwości niż oryginalne. Stop złota będzie miał lepsze właściwości pod względem wytrzymałości i jasności niż czyste złoto.

Stopy są używane w wielu dziedzinach. Wielokrotnie kombinacja metali zmniejsza koszt materiału przy zachowaniu oryginalnych właściwości.

Innym razem mieszaniny te zapewniają odporność na korozję lub siłę mechaniczną. Niektóre stopy obejmują brąz, żelazo, cynę i lut.

Inne popularne stopy:

• Amalgamaty: są zwykle używane w stomatologii do wypełniania ubytków lub ubytków w zębach. Głównym metalem jest rtęć.
• Mosiądz: jego głównymi metalami są cynk i miedź. Mosiądz jest zwykle stosowany w zawiasach do drzwi i gniazd elektrycznych.

Emulsje

Emulsje są heterogenicznymi mieszaninami dwóch lub więcej cieczy, w których jeden składnik kończy się w drugim. Zazwyczaj stosowane płyny nie są wzajemnie rozpuszczalne, jak dodawanie wody do butelki oleju kuchennego.

Oznacza to, że bez względu na to, jak bardzo jest poruszony, nigdy nie rozpuści się całkowicie; dzieje się tak, że cząsteczki pojawią się jako małe kawałki wewnątrz głównej cieczy. To jest emulsja.

Emulsje są układami koloidalnymi. Są bardziej lepkie niż olej lub woda, które zawierają. Przykłady emulsji obejmują lody, farby i opatrunki lub gotowane winegretki.

Dwie ciecze mogą tworzyć różne rodzaje emulsji. Na przykład, olej i woda mogą najpierw tworzyć emulsję olej w wodzie, gdzie faza rozproszona jest olejem, a woda jest ośrodkiem rozpraszającym. Następnie mogą tworzyć emulsję typu woda w oleju, gdzie woda jest fazą rozproszoną, a olej jest fazą zewnętrzną.

Możliwe są również emulsje wielokrotne, w tym emulsja „woda w oleju w wodzie” i emulsja „olej w wodzie w oleju”. Można je rozróżnić na podstawie ułamka objętości dwóch faz.

Ponieważ emulsje są ciekłe, nie wykazują statycznej struktury wewnętrznej. Zakłada się, że rozproszone kropelki w ciekłym ośrodku są statystycznie rozmieszczone.

Słońca

Słońca są zawiesinami koloidalnymi złożonymi z bardzo małych cząstek stałych w ciągłym ośrodku ciekłym.

Słońca są dość stabilne; Krew, atrament pigmentowy i farba mogą być zaliczane do najczęstszych. Sztuczne zole można przygotowywać stosując kondensację lub dyspersję.