Οι σημαντικότεροι τύποι μιγμάτων

Υπάρχουν διαφορετικά τύπους μειγμάτων, κυρίως αυτές μπορεί να είναι ομοιογενείς ή ετερογενείς. Ένα μείγμα είναι ένα σύστημα υλικών που αποτελείται από δύο ή περισσότερες ουσίες που αναμειγνύονται αλλά δεν συνδυάζονται χημικά.

Αυτές οι ενώσεις αναφέρονται στον φυσικό συνδυασμό δύο ή περισσοτέρων ουσιών στις οποίες η ταυτότητά τους αναμιγνύεται με τη μορφή διαλύματος, εναιωρήματος ή κολλοειδούς. Τα μίγματα μπορούν να έχουν πολλές ποσότητες συστατικών.

Ένα ομοιογενές μίγμα είναι εκείνο του οποίου η σύνθεση είναι ομοιόμορφη και όπου κάθε μέρος της λύσης έχει τις ίδιες ιδιότητες. Η ζάχαρη, το αλάτι και πολλές άλλες ουσίες διαλύονται στο νερό και σχηματίζουν ομοιογενή μείγματα.

Ένα ετερογενές μίγμα είναι ένας τύπος μείγματος στον οποίο μπορούν να παρατηρηθούν τα συστατικά, εφόσον υπάρχουν δύο ή περισσότερες φάσεις. Ένα παράδειγμα είναι ο συνδυασμός νερού και ελαίου.

Αν και δεν υπάρχουν χημικές αλλαγές στα συστατικά του, οι φυσικές ιδιότητες ενός μείγματος, όπως το σημείο τήξης του, μπορεί να διαφέρουν από τις ιδιότητες των συστατικών του. Μερικά μείγματα μπορούν να διαχωριστούν στα συστατικά τους μέσω φυσικών τρόπων, είτε φυσικών είτε θερμικών.

Ωστόσο, υπάρχουν μείγματα στα οποία η διαδικασία διαχωρισμού μπορεί να είναι περίπλοκη. Τα αζεοτροπικά, για παράδειγμα, είναι ένας τύπος μείγματος που συνήθως έχει πολλές δυσκολίες στη διαδικασία διαχωρισμού που απαιτείται για να ληφθούν τα συστατικά του (μέσω φυσικών ή χημικών διεργασιών ή ακόμη και μείγματος αυτών).

Τύποι βασικών μειγμάτων

Ομοιογενής

Ένα ομοιογενές μείγμα είναι ένα στερεό, υγρό ή αέριο μείγμα που έχει τις ίδιες αναλογίες των συστατικών του μέσω ενός δεδομένου δείγματος. Ένα παράδειγμα ενός ομοιογενούς μείγματος είναι ο αέρας.

Αποτελείται από αέρια ουσία όπως άζωτο, οξυγόνο και άλλες ουσίες. Κράματα και διαλύματα είναι μερικά ομοιογενή μίγματα.

Ετερογενής

Ένα ετερογενές μίγμα είναι αυτό που μπορεί να οδηγήσει σε δύο ή περισσότερες φάσεις με σαφώς διαχωρισμένα όρια. Σε πολλές ευκαιρίες, ο διαχωρισμός παρατηρείται εύκολα από το ανθρώπινο μάτι.

Ένα ετερογενές μίγμα είναι ένα που δεν έχει ιδιότητες, ούτε σύνθεση, ομοιόμορφη. Ορισμένα ετερογενή μίγματα περιλαμβάνουν κολλοειδή, γαλακτώματα και εναιωρήματα.

Άλλοι τύποι μειγμάτων

Λύσεις

Τα διαλύματα είναι ομοιογενή μείγματα αποτελούμενα από δύο ή περισσότερες ουσίες. Σε αυτά τα μίγματα, μια διαλελυμένη ουσία είναι μια ουσία που διαλύεται σε μια άλλη ουσία, γνωστή ως διαλύτης.

Η διαδικασία ανάμιξης ενός διαλύματος λαμβάνει χώρα σε μια κλίμακα όπου εμπλέκονται τα αποτελέσματα της χημικής πολικότητας, με αποτέλεσμα αλληλεπιδράσεις που είναι ειδικές για τη διαλυτοποίηση.

Σε μια λύση, τα σωματίδια της διαλυμένης ουσίας δεν μπορούν να παρατηρηθούν με γυμνό μάτι. η διαλελυμένη ουσία δεν μπορεί να διαχωριστεί μηχανικά ή με διήθηση. Οι λύσεις είναι επίσης σταθερές.

Το διάλυμα αναλαμβάνει τη φάση του διαλύτη όταν αυτό είναι το μεγαλύτερο μέρος του μείγματος, συνήθως αυτό συμβαίνει. Η συγκέντρωση μιας διαλελυμένης ουσίας σε ένα διάλυμα είναι η μάζα αυτής της διαλελυμένης ουσίας που εκφράζεται ως ποσοστό της μάζας ολόκληρου του διαλύματος.

Τύποι λύσεων

• Αναψυκτικά: εάν ο διαλύτης είναι ένα αέριο, όπως ο αέρας (οξυγόνο και άλλα αέρια διαλυμένα σε άζωτο). Μερικές φορές δεν θεωρούνται ως διαλύματα, μόνο ως μείγματα.
• Υγρά: εάν ο διαλύτης είναι υγρός, σχεδόν όλα τα αέρια, τα υγρά και τα στερεά μπορούν να διαλυθούν. Μερικά παραδείγματα είναι το οξυγόνο στο νερό. μείγματα υγρών σε υγρά, όπως αλκοολούχα ποτά. και στερεά σε υγρά, όπως ζάχαρη σε νερό.
• Στερεό: αν ο διαλύτης είναι στερεός, μπορούν να διαλυθούν αέρια, υγρά και στερεά. Για παράδειγμα, το υδρογόνο διαλύεται καλά στα μέταλλα, επομένως μελετάται ως μορφή αποθήκευσης υδρογόνου.

Άλλα παραδείγματα στερεών διαλυμάτων είναι υγρά σε στερεά, όπως υδράργυρος σε χρυσό (σχηματίζοντας ένα αμάλγαμα) ή εξάνιο σε παραφίνη. και στερεά σε στερεά, όπως χάλυβας, κράματα όπως χαλκό και πολυμερή.

Αναστολές

Τα εναιωρήματα είναι ετερογενή μείγματα που περιέχουν στερεά σωματίδια που είναι αρκετά μεγάλα για να κατακαθίσουν. Τα σωματίδια διαλυτής ουσίας δεν διαλύονται, παραμένουν εναιωρημένα και επιπλέουν ελεύθερα στο διαλύτη. παρατηρούνται με μια ματιά.

Ένα παράδειγμα μιας αιώρησης είναι η άμμος μέσα στο νερό. Τα αιωρούμενα σωματίδια θα είναι ορατά κάτω από το μικροσκόπιο και θα καθίστανται με το πέρασμα του χρόνου εάν το μίγμα δεν έχει αγγιχτεί. Αυτό διακρίνει τα αιωρήματα από κολλοειδή, όπου τα σωματίδια είναι μικρότερα και δεν μπορούν να κατακαθίσουν.

Άλλα παραδείγματα αιωρημάτων που παρατηρούνται στην καθημερινή ζωή είναι λάσπη ή λασπώδες νερό. τα σωματίδια αργίλου ή γης αιωρούνται στο νερό. Για παράδειγμα το αλεύρι που έχει ανασταλεί στο νερό.

Επειδή τα εναιωρήματα μπορούν επίσης να περιλαμβάνουν μικρά υγρά ή στερεά σωματίδια σε ένα αέριο, υπάρχουν επίσης στην ατμόσφαιρα. Ρύποι όπως σωματίδια σκόνης, αλάτι, αιθάλη και σταγόνες νεφών στην ατμόσφαιρα. όλα θεωρούνται αναστολές.

Ένα εναιώρημα υγρών ή λεπτών στερεών σωματιδίων σε ένα αέριο καλείται αεροζόλ. Από θερμοδυναμική άποψη, οι αναρτήσεις είναι ασταθείς. Μπορούν να είναι σταθερά κινητικά για μια χρονική περίοδο, η οποία καθορίζει τη διάρκεια ζωής τους. 

Ορισμένα χαρακτηριστικά των αναρτήσεων είναι:

• Τυχαία, δεν είναι σαφείς ως λύσεις.
• Μπορούν να φιλτραριστούν.
• Μεγαλύτερα σωματίδια θα εγκατασταθούν στο παρασκήνιο.
• Είναι ένα μείγμα μεταξύ δύο φάσεων.

Κολλοειδή

Είναι ένα μείγμα στο οποίο μια ουσία αδιάλυτων, διασκορπισμένων μικροσκοπικών σωματιδίων αναστέλλεται μέσω άλλης ουσίας. Μερικές φορές, η διασκορπισμένη ουσία ονομάζεται κολλοειδής. Ένα κολλοειδές εναιώρημα αναφέρεται στο πλήρες μίγμα, αν και τα εναιωρήματα είναι διαφορετικά από τα κολλοειδή.

Σε αντίθεση με ένα διάλυμα, όπου η διαλελυμένη ουσία και ο διαλύτης αποτελούν μόνο ένα μέρος, τα κολλοειδή έχουν δύο φάσεις. Το ένα είναι η διασκορπισμένη φάση, όπου τα σωματίδια αιωρούνται, και η άλλη είναι η συνεχής φάση, η οποία είναι το μέσο του εναιωρήματος.

Για να χαρακτηριστεί ως κολλοειδές, το μείγμα δεν θα πρέπει να είναι σε θέση να εγκατασταθεί ή θα πρέπει να πάρει πολύ χρόνο για να το πράξει.

Ομογενή μίγματα με διασκορπισμένη φάση μπορούν να ονομάζονται κολλοειδή αερολύματα, κολλοειδή γαλακτώματα, κολλοειδή αφροί ή υδροσόλες. Η διασκορπισμένη φάση αυτών των σωματιδίων επηρεάζεται από τη χημεία που υπάρχει στο κολλοειδές.

Μερικά παραδείγματα κολλοειδών μιγμάτων περιλαμβάνουν: ομίχλη, καπνό, γάλα, μαγιονέζα, κρέμα ξυρίσματος, ζελατίνη και εξωθημένο πολυστυρένιο, μεταξύ άλλων.

Κράματα

Ένα κράμα είναι ένα ομοιογενές μείγμα μετάλλων ή ένα μίγμα μεταξύ ενός μετάλλου και ενός άλλου στοιχείου. Ένα κράμα μπορεί να είναι ένα στερεό διάλυμα μεταλλικών στοιχείων ή ένα μείγμα μεταλλικών φάσεων.

Για παράδειγμα, ο χρυσός που χρησιμοποιείται στα κοσμήματα είναι συνήθως ένα μείγμα χρυσού, αργύρου και άλλων μετάλλων. Αυτά τα μέταλλα τήκονται και αναμειγνύονται για να σχηματίσουν κράματα.

Το πλεονέκτημα του σχηματισμού κραμάτων είναι ότι συνήθως έχουν καλύτερες ποιότητες από τις αρχικές. Ένα χρυσό κράμα θα έχει καλύτερες ιδιότητες όσον αφορά τη δύναμη και τη φωτεινότητα από τον καθαρό χρυσό.

Τα κράματα χρησιμοποιούνται σε πολλές περιοχές. Πολλές φορές ο συνδυασμός μετάλλων μειώνει το κόστος ενός υλικού διατηρώντας ταυτόχρονα τις πρωτότυπες ιδιότητες.

Άλλες φορές, αυτά τα μείγματα παρέχουν αντίσταση στη διάβρωση ή τη μηχανική δύναμη. Ορισμένα κράματα περιλαμβάνουν χαλκό, σίδηρο, κασσίτερο και συγκολλητικό υλικό.

Άλλα κοινά κράματα:

• Αμάλγαμα: χρησιμοποιούνται συνήθως στην οδοντιατρική για να γεμίσουν κοιλότητες ή κοιλότητες στα δόντια. Το κύριο μέταλλο είναι ο υδράργυρος.
• Ορείχαλκος: τα κύρια μέταλλα του είναι ο ψευδάργυρος και ο χαλκός. Ο ορείχαλκος χρησιμοποιείται συνήθως σε μεντεσέδες για πόρτες και ηλεκτρικές πρίζες.

Γαλακτώματα

Τα γαλακτώματα είναι ετερογενή μίγματα δύο ή περισσοτέρων υγρών, στα οποία ένα συστατικό καταλήγει μέσα στο άλλο. Συνήθως, τα εμπλεκόμενα υγρά δεν είναι αμοιβαία διαλυτά, όπως η προσθήκη νερού σε ένα μπουκάλι μαγειρικό λάδι.

Αυτό σημαίνει ότι, ανεξάρτητα από το πόσο αναστατωμένος μπορεί να είναι, ποτέ δεν θα διαλύσει τελείως. αυτό που συμβαίνει είναι ότι τα σωματίδια θα εμφανίζονται ως μικρά κομμάτια μέσα στο κύριο υγρό. Αυτό είναι ένα γαλάκτωμα.

Τα γαλακτώματα είναι κολλοειδή συστήματα. Είναι πιο παχύρρευστο από το λάδι ή το νερό που περιέχουν. Παραδείγματα γαλακτωμάτων περιλαμβάνουν παγωτό, βαφές και επιδέσμους ή βινεγκρέτες μαγειρέματος.

Δύο υγρά μπορούν να σχηματίσουν διαφορετικούς τύπους γαλακτώματος. Για παράδειγμα, το έλαιο και το νερό μπορούν να σχηματίσουν πρώτα ένα γαλάκτωμα ελαίου σε νερό, όπου το έλαιο είναι η διασπαρμένη φάση και το νερό είναι το μέσο διασποράς. Στη συνέχεια, μπορούν να σχηματίσουν ένα γαλάκτωμα νερού σε έλαιο, όπου το νερό είναι η διασκορπισμένη φάση και το έλαιο είναι η εξωτερική φάση.

Είναι επίσης δυνατά πολλαπλά γαλακτώματα, συμπεριλαμβανομένου ενός γαλακτώματος "νερό σε λάδι-σε-νερό" και ενός γαλακτώματος "έλαιο σε νερό-σε-έλαιο". Μπορούν να διακριθούν με βάση το κλάσμα όγκου των δύο φάσεων.

Επειδή τα γαλακτώματα είναι υγρά, δεν παρουσιάζουν στατική εσωτερική δομή. Υποτίθεται ότι οι διασκορπισμένες σταγόνες στο υγρό μέσο κατανέμονται στατιστικά.

Ήλιοι

Οι ήλιοι είναι κολλοειδή εναιωρήματα αποτελούμενα από πολύ μικρά στερεά σωματίδια σε ένα συνεχές υγρό μέσο.

Οι ήλιοι είναι αρκετά σταθεροί. Αίμα, χρωματισμένο μελάνι και χρώμα μπορούν να συμπεριληφθούν μεταξύ των πιο κοινών. Οι τεχνητοί ήλιοι μπορούν να παρασκευαστούν χρησιμοποιώντας συμπύκνωση ή διασπορά.

Αναφορές

1. Τι είναι ένα μείγμα. Η αναθεώρηση σημειώνει στοιχεία, ουσίες, ενώσεις και μείγματα. Ανάκτηση από το eschooltoday.com.
2. General Chemistry, 4th Ed. (1992) Philadelphia, Ηνωμένες Πολιτείες. Δημοσιεύσεις κολλεγίων του Saunders. Ανακτήθηκε από το wikipedia.com.
3. Atkins 'Physical Chemistry. 7 Έκδοση. Ανακτήθηκε από το wikipedia.com.
4. Συλλογή χημικής ορολογίας (2006-) Ανακτήθηκε από το goldbook.iupac.org.
5. CRC Εγχειρίδιο Χημείας και Φυσικής. (1990). Boca Ratón, Ηνωμένες Πολιτείες. Εκδοτική Εταιρεία Χημικών Καουτσούκ. Ανακτήθηκε από το wikipedia.com.
6. Γαλακτώματα Τροφίμων: Αρχές, Πρακτικές και Τεχνικές, 2η Έκδοση. (2004). CRC Press. Ανακτήθηκε από το books.google.
7. Χημεία: η κεντρική επιστήμη. (2002). New Jersey, Ηνωμένες Πολιτείες. Prentice Hall. Ανακτήθηκε από το wikipedia.com.
8. Εγκυκλοπαίδεια Britannica. Ανάκτηση από britannica.com.