Metody oddělování složek směsi - PowerPoint Presentation

Slide1

Metody oddělování složek směsi

Aktivita č.6: Poznáváme chemiiPrezentace č. 4Autor: Lenka Poláková

1

Projekt: Svět práce v každodenním životě

Číslo projektu: CZ.1.07/1.1.26/02.0007

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293

Oddělování složek ze směsi

Většina látek, které nás obklopují, jsou směsi, proto se s oddělováním složek ze směsi setkáváme běžně (nejen v laboratoři). Najděte několik příkladů, kde složky ze směsi oddělujete i vy v každodenním životě (v domácnosti apod.)Cezení sypaného čaje, pití černé turecké kávy, ždímání prádla, vzduchový filtr v automobilu

…

2

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293

Metody oddělování složek směsi

3

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293

Usazování a odstřeďování

Filtrace

Destilace

Krystalizace

Chromatografie

Sublimace

Extrakce (vyluhování)

Usazování (sedimentace)

Nejjednodušší metoda oddělování složek směsi, často využívaná i mimo laboratořOddělujeme vzájemně nerozpuštěné složky směsi, které se liší svou hustotouV laboratoři: olej a vodu oddělíme v dělicí

nálevce – složky postupně vypustíme, písek a vodu oddělíme v kádince – vodu opatrně slejemeV praxi se k urychlení usazování využívá

odstředivka (centrifuga) → odstřeďování (centrifugace) Popřemýšlejte, kde se využíváte usazování v každodenním životě. Myslíte si, že i v domácnosti po

užíváte odstředivku? Uveďte příklady. 4

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293

Využití usazování v praxi

Usazování písku a hrubých nečistot při úpravě a čištění vodyRýžování zlataLékařství – vyšetření krve – sleduje se rychlost sedimentace krvinek – vyšší rychlost sedimentace ukazuje na zánětlivé onemocnění

Odstřeďování – oddělování tuku z mléka, ždímání prádla

5

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293

Odstředivka-využívána i v lékařství

1

6

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293

usazovací nádrž v čistírně odpadních vod

rýžování zlata

2

3

Filtrace

Využívá se u různorodých směsí k oddělování pevných složek od kapalných (popř. plynných)Oddělované složky se liší velikostí svých částicSměs nalijeme na filtr (filtrační papír), kapalina (popř. plyn) projdou filtrem, tj. filtrát

, pevná látka, zůstane na filtru Najděte další příklady látek a pomůcek, které mohou být také použity jako filtry při filtraci v laboratoři i v domácnosti.

vata, gáza, tkanina, písek, cedník, síto7

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293

Schéma filtrace

8

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293

4

Využití filtrace v praxi

Filtrace vody – v domácnosti, písková filtrace u bazénu, písková filtrace vody při úpravě a čištění vody

Olejový filtr v automobilech – odstranění kovových částeček z motorového oleje

9©Gymnázium Hranice, Zborovská 293

5

6

Využití filtrace v praxi

Vzduchový filtr – odstraňování nečistot ze vzduchuV automobilechHEPA filtr – vysoce účinný filtr, používán ve vysavačích jako výstupní prachový filtr, zachycuje i mikroskopické částečky prachu a alergeny

Ochranné dýchací masky

Olejový filtr v automobilech – odstranění kovových částeček z motorového oleje10

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293

8

HEPA filtr vysavače

7

Ochranná dýchací maska

Využití filtrace v praxi

Ledviny – odstraňují z krve odpadní produkty a zbavují tělo přebytečné vody, krev je v ledvinách rozvedena mnoha tenkými vlásečnicemi, přes jejichž stěnu dochází k filtraci, tj. propouštění vody a odpadních látek rozpustných ve vodě, vzniká primární moč (150 – 170 litrů denně), která se pak postupně zahušťuje na 1,5 – 2 litry denně

umělá ledvina (dialýza) – funkce poškozených ledvin je nahrazena přístrojem

11

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293

Dialýza

9

10

Destilace

Využívá se při oddělování složek stejnorodé směsi, kdy se složky liší teplotou varu, oddělujeme destilátMetoda často využívaná v laboratoři i v průmyslu

Využití : výroba kyslíku, dusíku, vzácných plynů destilací zkapalněného vzduchu,

výroba alkoholu (oddělování ethanolu), nekvalitní destilační zařízení může způsobit vznik i jedovatého methanolu !!

12

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293

Destilační nádrže pro výrobu whisky

11

Schéma destilační aparatury:

Pojmenujte části aparatury označené čísly13

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293

1-kahan, 2-destilační baňka, 3-spojovací trubice, 4-teploměr, 5-chladič, 6-přívod vody, 7-odtok vody, 8-baňka s destilátem,9-jen u vakuové

dest

.,10-alonž

12

Složitější destilace - rektifikace

Rektifikace „mnohonásobná destilace“složky směsi se jen málo liší teplotami varu – jednoduchou destilací tyto složky neoddělíme

probíhá v rektifikační koloně

- destilace mnohokrát po soběvyužití: při zpracování ropy (složitá směs uhlovodíků s různými teplotami varu) - methan, ethan, propan, butan, petroléter, benzín, petrolej, plynový olej

14

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293

Rektifikační kolona

13

Vakuová destilace

Vakuová destilace, tj. za sníženého tlakupoužívá se při destilaci málo stabilních látek (za normálního tlaku by se rozkládaly) a u látek s velmi vysokou teplotou varu

snížením tlaku se sníží i teplota varu látekvyužití: rektifikací ropy vzniká mazut, jeho následnou vakuovou destilací vzniká

asfalt a oleje (mazadla, leštidla, výroba parafínu)15

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293

Krystalizace

Metoda využívaná k oddělování složky směsi, která má schopnost vytvářet krystaly (krystalizovat) po odpaření rozpouštědla, částice látky jsou pravidelně uspořádány v krystalové mřížceV laboratoři se nechá rozpouštědlo volně odpařit nebo se směs zahřívá v odpařovací misce nad plamenem kahanuVyužití: získávání soli z mořské vody, výroba cukru, výroba optických vláken, polovodičová technika

16

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293

Krystalky modré skalice

14

Chromatografie

Metoda oddělování složek ze stejnorodých směsí kapalných a plynných, dělení složek je založeno na rozdílné distribuci složek směsi mezi mobilní fázi (rozpouštědlo) a stacionární fázi (křída, papír)Využití: výroba léků, oddělování rostlinných barviv a dalších látek, zjišťování obsahu jedovatých plynů v ovzdušíFotografie: Sloupcová chromatografie –fotografie zachycují průběh pokusu - rozdělení barviva šedého fixu na jednotlivé barvy

stacionární fáze – křída mobilní fáze - ethanol

17

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293

Rozdělení barviva šedého fixu

18

15

16

17

18

19

20

Sublimace

SublimacePoužívá se k oddělování složky směsi , která má schopnost sublimace (jód, naftalen)Využití: čištění chemických látek

Schéma sublimace

19

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293

21

Extrakce

Extrakce (vyluhování)Využívá se k oddělování složky ze směsi, která má schopnost rozpouštět se ve zvoleném rozpouštědleVyužití: vyluhování kávy nebo čaje teplou vodou, tinktury tj. rostlinné (bylinné) extrakty hlavně v alkoholu, jódová tinktura – desinfekce ran, čištění mastných skvrn benzínem, získávání olejů a barviv z přírodních látek

20

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293

Zdroje

Obrázky:Použité obrázky jsou dostupné pod licencí Creative Commons

nebo Public Domain.1

. Karelj. Soubor:Centrifuga Hermle 2.jpg. http://cs.wikipedia.org. [Online] 23. 3 2010. [Citace: 19. 10 2013.] http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Centrifuga_Hermle_2.jpg.2. Dmnk,

Grds. Soubor:Usazovací nádrž.JPG. http://cs.wikipedia.org. [Online] 24. 6 2012. [Citace: 28. 9 2013.] http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Usazovac%C3%AD_n%C3%A1dr%C5%BE.JPG.3. Janothird. Soubor:Gold

panning

at Bonanza Creek.JPG. http://cs.wikipedia.org. [Online] 30. 8 2005. [Citace: 28. 9 2013.] http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Gold_panning_at_Bonanza_Creek.JPG.

5. Smial. Soubor:

Haushalts-Wasserfilter.jpg. http://cs.wikipedia.org/. [Online] 10. 3 2006. [Citace: 28. 9 2013.] http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Haushalts-Wasserfilter.jpg.6. Novák, Che-Petr. Soubor:Pískové rychlofiltry

odželezovny v Káraném v klidu.jpg. http://cs.wikipedia.org. [Online] 4. 11 2009. [Citace: 24. 9 2013.] http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:P%C3%ADskov%C3%A9_rychlofiltry_od%C5%BEelezovny_v_K%C3%A1ran%C3%A9m_v_klidu.jpg.8. Scoo. Soubor:

Belgian made Finnish civil defence L.702 mask.jpg. http://cs.wikipedia.org. [Online] 26. 2 2006. [Citace: 28. 9 2013.] http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Belgian_made_Finnish_civil_defence_L.702_mask.jpg.

9.

Arcadian

.

Soubor:

Illu

urinary

system.jpg

.

http://cs.wikipedia.org/.

[Online] 21. 10 2006. [Citace: 28. 9 2013.] http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Illu_urinary_system.jpg.

10.

Landstuhli

.

Soubor:

Hemodialysismachine.jpg

.

http://cs.wikipedia.org.

[Online] 16. 1 2006. [Citace: 3. 10 2013.] http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Hemodialysismachine.jpg.

11.

SJB.

Soubor:

Sjb

whiskey

still.jpg.

http://cs.wikipedia.org.

[Online] 24. 10 2002. [Citace: 3. 10 2013.] http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Sjb_whiskey_still.jpg.

12.

Padleckas

, H.

Soubor:

Simple

chem

distillation.PNG

.

http://cs.wikipedia.org.

[Online] 27. 12 2005. [Citace: 24. 9 2013.] http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Simple_chem_distillation.PNG.

13.

Chiesa

,

Luigi

.

Soubor:

Colonne

distillazione.jpg

.

http://cs.wikipedia.org.

[Online] 18. 11 2005. [Citace: 3. 10 2013.] http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Colonne_distillazione.jpg.

14.

Ondřej, Mangl.

Soubor:Síran měďnatý.

jpg

.

http://cs.wikipedia.org.

[Online] 11. 10 2007. [Citace: 3. 10 2013.] http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:S%C3%ADran_m%C4%9B%C4%8Fnat%C3%BD.jpg.

Obrázky 4, 7, 15 – 20, 21 vlastní tvorba.

Knihy:

Beneš Pavel,

Pumpr

Václav,

Banýr

Jiří.

Základy chemie 1 - učebnice.

Praha : Fortuna, 2005. ISBN 80-7168-720-0.

21

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293