روش های جدا سازی اجزای مخلوط

روش هاى جدا سازى اجزاى مخلوط

روش گوناگونى براى جدا سازى اجزاى يک مخلوط وجود دارد انتخاب روش مناسب به خواص مواد ، مقدار و نسبت آن ها بستگى دارد .

برخى از روش هاى جدا سازى عبارتند از صاف کردن ، تقطير ، قيف جدا کننده ، تبخير ، کروماتوگرافى و ....

قيف جداکننده : قيف جدا کننده وسيله اى است که براى جدا کردن دو مايع مخلوط نشدنى مثل آب و روغن از آن استفاده مى کنند .

اساس عمل قيف جدا کننده بر مبناى اختلاف در چگالى ( جرم واحد حجم ) مواد استوار است . بدين ترتيب که مايع با چگالى بيشتر در زير مايع با چگالى کمتر قرار گرفته و با باز کردن شير قيف مى توان آن را از مايع ديگر جدا کرد .

صاف کردن :

هنگامى که مخلوط جامد در مايع داريم به گونه اى که جسم جامد در مايع نامحلول است مى توان جسم جامد را با کاغذ صافى از مايع جدا کرد .

تبخير :

اگر يک محلول جامد در مايع داشته باشيم با تبخير کردن حلال پس از چند دقيقه بلورهاى ريز جسم جامد در ظرف ديده مى شود اگر حلال اضافى تبخير شده و سپس محلول سرد گردد بلورهاى جسم جامد متبلور شده و به وسيله‌ى کاغذ صافى قابل جدا سازى هستند .

سانتريفوژ:

هنگامى که مخلوط جامد در مايع داريم به گونه اى که ذرات ريز جامد در مايع معلق است مى توانيم از دستگاه سانتريفوژ براى جدا سازى استفاده کنيم به گونه اى که ظرف محتوى نمونه ( لوله آزمايش) در دستگاهى قرار مى گيرد که اين دستگاه با سرعت زياد مى چرخد اين عمل چرخش باعث مى شود که ذرات رسوب ته نشين شده و حلال شفاف بالاى رسوب قرار بگيرد با خارج کردن حلال از بالاى لوله‌ى آزمايش مى توان رسوبات ته نشين شده را جدا سازى کرد .

تقطير

انواع تقطير : تقطير ساده و تقطير جزء به جزء

از تقطير ساده هنگامى استفاده مى شود که اختلاف نقطه‌ى جوش مواد بسيارى زياد باشد . اما از تقطير جزء به جزء هنگامى استفاده مى شود که اختلاف نقطه‌ى جوش مواد به نسبت تقطير ساده کم باشد . ( در حد سانتى گراد ) .

در عمل تقطير ابتدا مواد ( محلول مايع در مايع ) حرارت داده مى شود مايعى که دماى جوش کمترى دارد زودتر بخار شده و از ظرف خارج مى گردد اين بخارات سرد شده و دوباره طى عمل ميعان به مايع تبديل مى شود پس از خروج مايع اول فرآيند ميعان مدتى ( در حد چند ثانيه ) متوقف مى شود و سپس مايع دوم تبخير شده و از ظرف خارج مى شود بدين ترتيب دو مايع از هم جدا مى شوند .

کروماتوگرافى

کروماتوگرافى روشى براى جدا سازى است که امروزه کاربرد وسيعى در صنعت و پژوهش هاى زيست شناختى دارد . اين روش نخستين بار به وسيله‌ى يک گياه پزشک روسى معرفى شد او از اين روش براى جدا سازى مواد رنگى استفاده مى کرد از اين رو نام کروماتوگرافى يا رنگ نگارى را بر آن نهاد اما کروماتوگرافى هرگز به جدا سازى ترکيب هاى رنگى محدود نشد . در اين روش اجزاى يک مخلوط به دليل متفاوت بودن سرعت حرکت آن ها به هنگام عبور از يک ماده از هم جدا مى شوند . در همه‌ى روش هاى کروماتوگرافى دو فاز وجود دارد يکى از فازها بدون حرکت است و فاز ساکن ناميده مى شود و فاز ديگر که پيوسته جريان دارد را فاز متحرک گفته اند .

کروماتوگرافى کاغذ :

اين روش بر پايه‌ى حرکت حلال روى نوارهايى از کاغذ صافى استوار است . با اين روش مى توانيد رنگ هاى تشکيل دهنده جوهر سياه را جدا سازى و شناسايى کنيد . براى انجام کروماتوگرافى کاغذى يک يا چند قطره از محلول آن را نزديک انتهاى قطعه اى از کاغذ صافى مى چکانند ( لکه گذارى ) بعد از خشک شدن قطره ها کاغذ را از قسمت لکه گذارى شده در حلال مناسبى فرو مى برند . بدون اين که لکه وارد حلال شود حلال هم زمان با حرکت خود در طول کاغذ مواد را از لکه حل کرده با خود به بالا مى برد معمولاً هر جزء با سرعت متفاوتى نسبت به بقيه حرکت مى کند . جريان حلال تا مدت زمان مناسبى ادامه مى يابد سپس کاغذ را خشک مى کنند مواد جداشده در صورت رنگى بودن بى درنگ مشاهده مى شوند در برخى مواقع مواد جدا شده با يک واکنش شيميايى مناسب به صورت لکه هاى رنگى آشکار مى شود .

علاوه بر جداسازى رنگ ها ، جدا سازى و شناسايى آمينواسيدهاى موجود در آب ميوه ها و جدا سازى و شناسايى قند ها به طور مجزا از طريق کروماتوگرافى کاغذى امکان پذير است . در اين نوع کروماتوگرافى به جاى کاغذ از گچ نيز مى توان استفاده کرد .

کروماتوگرافى ستونى :

براى جدا کردن اجزاى يک مخلوط مى توان از ستون شيشه اى يا پلاستيکى مانند شکل استفاده کرد ستون با ماده‌ى جامدى مانند آلومينيم اکسيد ( فاز ساکن ) پر شده و با حلالى مانند هگزان ( فاز متحرک) پوشيده شده است . مقدار کمى از مخلوط در حلال حل شده از بالا وارد ستون مى شود اجزاى مخلوط در بالاى ستون جذب فاز ساکن مى شوند سپس حلال تازه را پيوسته از بالا و روى ستون مى ريزند حلال با عبور از ميان ستون اجزاى مخلوط را با خود حمل مى کند . سرعت حرکت هر جزء به ميزان چسبندگى آن روى فاز ساکن بستگى دارد . به اين ترتيب ماده اى که چسبندگى کم ترى دارد سريع تر از ستون خارج مى شود اگر اختلاف جذب اجزاى مخلوط روى فاز ساکن به اندازه کافى زياد باشد جداسازى کامل انجام مى گيرد .

اگر فاز ساکن يک ماده با توانايى مبادله‌ى يون باشد کروماتوگرافى مبادله گريون ناميده مى شود اين روش براى جدا سازى يون ها به کار مى رود از رزين هاى مبادله گر يون براى شيرين کردن آب استفاده مى شود .