KARIŞIMLAR. Karışımların Ayrılması - PDF
Download "KARIŞIMLAR. Karışımların Ayrılması"
1 KARIŞIMLAR Karışımların Ayrılması
2 Günlük yaşamda kullandığımız eşyaların, giydiğimiz kıyafetlerin, yediğimiz yiyeceklerin, içtiğimiz suyun hepsi birer karışımdır. Nehir, göl, baraj sularını doğal haliyle evimize götürüp kullanamayız. Kullanılmadan önce mutlaka arıtılmalıdır.
3 Karışımlar fiziksel yöntemlerle bileşenlerine ayrılabilirler. Bu yöntemler karışımı oluşturan maddenin uygun ayırt edici özelliğine ve bu özelliklerin farklı olmasına dayanır.
4 Tanecik boyutu farkından yararlanarak ayırma 1. Ayıklama İnsan var olduğu günden beri beslenme ihtiyacını karşılayabilmek için karışım halinde bulduğu besinleri yabancı maddelerden ayırmak zorunda kalmıştır.
5 Tarımda Kuyumculukta
6 Örnek uygulamalardan anlaşıldığı gibi ayıklama yöntemi, maddelerin renk, parlaklık, tane boyutu gibi fiziksel özelliklerinin farklılığına dayanmakta ve daha çok basit karışımların ayrılmasında kullanılmaktadır.
7 2. Eleme Daha çok inşaat işçileri tarafından kullanılmaktadır. Binalarda sıva için kullanacakları kumu çakıl taşlarından ayırmak için eleme yöntemini kullanırlar.
8 3. Süzme Makarnanın sudan ayrılmasında Demlikteki çayın çay tanelerinden ayrılmasında İçme sularının temizlenmesinde
10 Süzme yöntemi sadece katı-sıvı karışımları ayırmak için değil katı-gaz karışımlarını ayırmak içinde kullanılır. Örneğin; otomobillerdeki hava filtreleri,havadaki tozları tutar ve motora zarar vermesini engeller.
11 4. Diyaliz Vücutta yararlı maddelerle birlikte zararlı maddelerde oluşur ve bunlar dışarı boşaltım sistemi kullanılarak atılır. Boşaltım sisteminin en önemli organı böbreklerdir.kanı süzerek içindeki zararlı maddeleri atmamızı sağlar. Peki böbrek yetmezliği çeken hastaların kanlarındaki zararlı maddeler nasıl temizlenir?
12 Böbrek yetmezliği olan hastalarda vücutta biriken zararlı atık maddeler ve fazla sıvı, özel bir makineyle süzülerek uzaklaştırılır. bu uygulamaya hemodiyaliz denir.
13 Kan ile diyaliz sıvısı arasındaki madde alışverişi difüzyon olayına dayanır. Yani madde fazla olduğu yerden az olduğu yere doğru yayılır. Üre,keratin gibi zararlı maddeler kanda bulunurken diyaliz sıvısında bulunmaz. Bu yüzden zararlı maddeler diyaliz sıvısına geçer ve kan temizlenir. Diyalizde kullanılan yarı geçirgen zarın en önemli özelliği tanecik boyutu küçük olan maddeleri geçirirken; protein, kan hücreleri gibi yararlı maddeleri geçirmez.
14 Yoğunluk farkından yararlanarak ayırma 1. Çöktürme Homojen çözeltiyi oluşturan maddelerin biri yada birkaçı çeşitli maddelerle tepkimeye sokularak belirgin hale getirilir. Oluşan çökelek büyük taneciklerden oluşuyorsa beherglaslarda, küçük taneciklerden oluşuyorsa santrifüj tüplerinde yapılır.
16 2. Aktarma Çöktürme işlemi tamamlandıktan sonra çökeleğin üstünde sıvı kalır. Üstte kalan bu sıvının bulanıklık olmadan başka bir kaba aktarılmasına aktarma(dekantasyon) denir.
17 3. Yüzdürme Yüzme ve batma maddelerin yoğunluk farklarından yararlanılarak kullanılan ayırmadır. Kağıt ürünleri geri dönüşüm için fabrikalara gönderildiğinde kağıdın üzerindeki yazıları oluşturan madde ve kağıt farklı yüzdürme sıvıları içerisine alınır. Bu sıvının yoğunluğu kağıdı oluşturan selülozun yoğunluğundan küçük, harfleri oluşturan maddeninkinden daha büyüktür. Bu yüzden harfleri oluşturan maddeler sıvıda yüzer. Böylece yazılar kağıttan ayrılmış olur.
18 Çözünürlük farkından yararlanarak ayırma 1. Kristallendirme Kristallendirme yönteminin dayandığı kural, karışımı oluşturan maddelerin çözünürlüklerinin birbirinden farklı olmasıdır. Günlük yaşamdaki uygulamasına verilebilecek en iyi örnek,deniz suyundan yemek tuzunun eldesidir.
20 Kristallendirme yönteminin basamakları: 1. Çözeltinin hazırlanması ve çözünmeyen safsızlıkların süzülmesi 2. Yüksek sıcaklıkta çözeltinin doygun hale getirilmesi 3. Soğutma ve kristallendirme işlemlerinin yapılması 4. Süzme 5. Kurutma
21 2. İyon değiştirici reçineler Çözünür olmayan katı madde yüzeyindeki anyon ve katyonun, çözeltideki benzer yüklü iyonla yer değiştirmesi ilkesine dayanır. İyon değiştirici reçineler doğal yada yapay olarak 2 ye ayrılır.
22 Yapay iyon değiştirici reçineler 4 ana grupta toplanır. 1. Güçlü katyon değiştiriciler: 2R-SO 3 Na + Ca +2 (R-SO3)₂Ca + 2Na + 2. Zayıf katyon değiştiriciler: 2R-COONa + Ca +2 (R-COO)₂Ca + 2Na + 3. Güçlü anyon değiştiriciler: 2R-X 3 NCI + SO₄ -2 (R-X₃N)₂SO₄ + 2CI - 4. Zayıf anyon değiştiriciler: 2R-NH₃OH + SO₄ -2 (R-NH₃)₂SO₄ + 2OH -
23 Su sertliğine neden olan Ca +2 ve Mg +2 iyonlarını gidermek için kullanılan katyon değiştiricilerde bu iyonların yerini Na + iyonu alır. Reçine yatağı doygun hale geldiğinde artık Ca +2 ve Mg +2 iyonlarını tutmamaya başlar.
24 3. Özütleme Katı yada sıvı karışımın, ilave edilen çözücü yardımıyla bileşenlerine ayrılmasına özütleme denir. Örneğin çay; selüloz,tein, boyar madde vb. pek çok maddeyi barındırır ve demlenme sırasında tein bitkiden ayrılır ve suda çözünür. Bu işlem bir özütlemedir.
25 Eczacılık sektöründede özütlemeden yararlanılır. Ağrı kesme özelliği bilinen söğüt ağacı kabuğundaki madde özütlenerek yapısı aydınlatılmış ve aspirin üretilmiştir. Kozmetik sektöründede bitkilerdeki hoş kokular çözücüler kullanılarak özütlenmekte ve bunlar parfüm esans yapımında kullanılmaktadır.
26 Özütleme yöntemi 2 kısımda incelenir. 1. Katı- sıvı özütleme: katı karışım sıvı haldeki çözücüye atılarak çalkalanır. Bu sırada karışımdaki bazı maddeler suda çözünür. Çözünmeden kalan maddeler süzülerek ayrılır ve çözelti buharlaştırılarak istenilen madde elde edilir. 2. Sıvı-sıvı özütleme: ayırma hunisi kullanılarak yapılır. Sıvı karışım homojen olarak karışmayacak bir çözücü ile ayırma hunisinde çalkalanır. Bu sırada karışmdaki bazı maddeler sıvı içerisinde çözünür.ve oluşan heterojen karışım birbirinden ayrılır.
28 Kaynama sıcaklıkları farkından yararlanarak ayırma 1. Damıtma Sıvıların ısı yardımıyla buhar haline dönüştürülmesi ve bu buharın tekrar yoğunlaşarak sıvı hale dönüştürülmesiyle gerçekleştirilen ayırma işlemidir. Diğer bir ifadeyle, maddelerin kaynama sıcaklıkları arasındaki farktan yararlanarak yapılan saflaştırma tekniğidir.
29 Damıtma işlemi çözeltiyi oluşturan bileşenlerin özelliklerine göre 4 alt gruba ayrılır. Basit damıtma: bileşenlerin kaynama sıcaklıkları arasındaki fark 40⁰C üzerindeki karışımların ayrılmasında uygulanır.( tuzlu-su) Ayrımsal damıtma: bileşenlerin kaynama sıcaklıkları arasındaki fark 40⁰C altındaki karışımların ayrılmasında kullanılır.(sıvı-sıvı çözeltiler) Diğer damıtma yöntemleri: daha çok karışımı oluşturan maddelerin yüksek sıcaklıklarda bozunma özelliği göz önüne alınarak geliştirilmiştir.( su buharı damıtması ve vakumlu damıtma)
30 Damıtmada dikkat edilmesi gerekenler: Termometrenin haznesi doğru konumlandırılmalı Kaynamanın düzenli olması için karışımın içine kaynama taşı atılmalı Isıtma mümkün olduğunca yavaş olmalı Isıtma işlemi için maddenin kaynama sıcaklığına uygun ısı kaynakları seçilmeli
32 İkiden fazla bileşen içeren maddelerin ayrılması Doğadaki karışımlar genellikle ikiden fazla bileşen içerir ve bunun için tek bir ayırma yöntemi kullanmak yeterli değildir.