10 Sınıf Kimya Ayırma Yöntemleri

Çevremizde gördüğümüz maddeler çoğu zaman saf halde değildir. Temel olarak iki veya daha fazla maddenin bir karışımıdır. Bir karışım katılar, sıvılar ve/veya gazlar içerebilir. Bir karışımdaki bileşenler kimyasal olarak birleştirilmez, sadece karıştırılır. Bu, onları ayırmak için kimyasal reaksiyonlar kullanılması gerekmediği anlamına gelir. Karışımlar yalnızca fiziksel yöntemlerle ayrılabilir.
Ayırma, genellikle istenmeyen tüm malzemeleri çıkarmak ve faydalı bileşenler elde etmek için yapılır. Karışımların bileşenlerine ayrılması amacına yönelik olarak bilim insanları, ham petrolün rafine edilmesini, suyu tuzdan arındırılmasını ve hatta hücresel DNA&#;nın çıkarılmasını sağlayan gelişmiş ayırma teknikleri geliştirmişlerdir.

Fiziksel Ayırma Yöntemleri

Farklı niteliklere sahip olduğundan bir madde karışımının ayrılmasında kullanılan çeşitli ayırma teknikleri vardır.
Karışımlar fiziksel ayırma yöntemleri olan elle toplama (ayıklama) , tokaçlama, savurma, ayırma hunisi kullanma, eleme, aktarma, mıknatısla ayırma, süzme (filtrasyon), ayırma hunisi kullanma, buharlaştırma, damıtma (distilasyon), ayrımsal damıtma, santrifüjleme, diyaliz işlemi ve kromatografi ile ayrılır.
-Bazı maddeler mıknatıstan ve elektrikten etkilenme özellikleri ile ayrılabilir. Ayıklama, tokaçlama, eleme, süzme, santrifüjleme yöntemleri tanecik boyutlarının farklı olmasına dayanır. Savurma, ayırma hunisi, yüzdürme (flotasyon), çöktürme, santrifüjleme, aktarma (dekantasyon) yöntemlerinde yoğunluk farkından yararlanılır. Damıtma ile ayırmada karışımdaki maddelerin kaynama noktalarının farklılığı, buharlaştırma ile ayırmada erime ve hal değiştirme sıcaklıklarının farklılığı kullanılır. Özütleme (ekstraksiyon), kristallendirme, ayrımsal kristallendirme ile ayırma yöntemleri çözünürlük farklarına dayanır.

Mıknatısla Ayırma

Karışımdaki bir madde bazı manyetik özelliklere sahip olduğunda, bu yöntem oldukça kullanışlıdır. Biri manyetik (kobalt, nikel, demir gibi), diğeri manyetik olmayan iki maddeden oluşan bir karışım bu yolla ayrılabilir. Güçlü mıknatıslar, manyetik elemanları ayırmak için yaygın olarak kullanılır. Örneğin demir tozu ile kükürt tozu ya da kum ile demir birbirine karışmışsa bir mıknatıs yaklaştırılarak demir tozları yani manyetik tanecikler çekilir, geriye kükürt tozları kalır. Bu yöntemle çöplerin arasındaki demirler ayrılabilir.

Elektriklenme ile Ayırma

Cam, ebonit ve plastik çubuklar sürtünme yoluyla elektriklenebilir. Bazıları hafif, bazıları ise ağır taneciklerden oluşan heterojen bir karışımdaki maddeler elektrik ile yüklenmiş bir çubukla ayrılabilir. Karabiber ile tuzun oluşturduğu bir karışımdaki hafif parçacıklar olan karabiber tanecikleri bu yolla ayrılabilir.

Elle Toplama ya da Ayıklama

Bu yöntem, tüm istenmeyen maddelerin elle toplanmasını ve yararlı olanlardan ayrılmasını içerir. Ayrılan maddeler, atılması gereken bir safsızlık (yabancı maddeler) olabilir veya belki de ayrılan maddelerin her ikisi de faydalıdır. Örneğin, bir sepetteki birbirine karışık olan siyah ve yeşil üzümler, elma ve portakallar elle toplanarak birbirinden ayrılabilir.

Tokaçlama

Bu yöntem çoğunlukla mahsullerin hasadı sırasında yapılır. Normalde buğdayın sapları hasat edildikten sonra kurutulur. Tahıl daha sonra saplardan ayrılır ve kuru taneleri silkelemek için kuru saplar dövülür.

Savurma

Tokaçlama işleminden sonra toplandığında, un haline getirilmeden önce buğday gibi tahılların kabuk ve samanlardan arındırılması gerekir. Normalde karışımın ayrılması rüzgâr yardımıyla gerçekleştirilir. Çiftçiler karışımı belirli bir yükseklikten yere düşürdüklerinde, kabuk ve saman (yoğunluğu daha küçük olan parçalar ) kuvvetli rüzgârla uçurulur, uzağa gider, daha ağır taneler yakına düşer.

Ayırma Hunisi Kullanma

Ayırma hunisi esas olarak iki karışmaz sıvıyı (heterojen karışımı) ayırmak için kullanılır. Mekanizma, karışımdaki parçacıkların eşit olmayan yoğunluğundan yararlanmayı içerir. Yağ ve su, benzin ve su bu teknik kullanılarak bileşenlerine kolayca ayrılabilir. İlk önce yoğunluğu fazla olan sıvı ayrılır.

Aktarma (Dekantasyon)

Bir sıvıda bulunan katı parçacıkların dibe çökmesi beklenir, daha sonra üstteki sıvı dikkatlice ve ortamı bulandırmadan farklı bir kaba aktarılır. Bu yöntemle kumlu ya da çamurlu suyu ayırmak mümkündür fakat ayrılma yüzde yüz olamaz. Az miktarda sıvı, çöken parçacıkların üzerinde kalabilir, çökmüş parçacıkların bir kısmı da aktarılan sıvıya karışabilir.

Yüzdürme (Flotasyon)

Bu işlemin uygulanabilmesi için karışımdaki bazı parçacıkların hafif ve suda çözünmeyen türde olması gerekir. Bu tür parçacıklar suyun üst yüzeyine çıkartılır.

Eleme

Çoğunlukla farklı boyutlarda maddeler içeren karışımları ayırmak için yapılır. Karışım elek veya kalburun gözeneklerinden geçirilir. Karışımın daha büyük bileşenleri geride kalırken, daha küçük parçacıklar kolayca elekteki açıklıklardan geçerek aşağıya düşer.

Filtreleme (Süzme)

Bir karışımdaki parçacıklar bir elek tarafından yakalanamayacak kadar küçük olduğunda ve karışımın bileşenleri farklı durumlardayken bir filtre ile süzerek ayrılabilir. Filtreleme ya da süzme temel ev aletleri kullanılarak yapılabilecek en basit ayırma yöntemidir. Filtrasyon ayrıca sedimantasyon olarak da adlandırılır. Normalde filtreleme kâğıdı veya diğer malzemeler gibi çeşitli filtreleme maddeleri kullanılır. Filtre deliği boyutu, filtrede hangi malzemelerin tutulacağını ve hangilerinin içinden geçtiğini belirler. Karışım yavaşça filtre kâğıdına damlatılır, kâğıt sıvının geçmesine izin verir ancak katıları geride bırakır, böylece ikisini birbirinden ayırır. Kumlu sudaki kum ve su birbirinden bu yolla ayrılır. Filtrasyon burada katı parçacıkları sıvıdan uzaklaştırmak için kullanılır. Filtre kâğıdından geçen berrak sıvıya süzüntü, filtre kâğıdında geride kalan parçacıklara ise tortu denir. Günlük yaşamda katıların pişirildikleri sıvılardan, örneğin kaynatıldıktan sonra makarnanın tenceredeki sudan ayrılmasında da süzme işlemi uygulanır. İnsanlar tozlu veya dumanlı ortamlarda çalışmak zorunda kaldığında toz maskesi veya duman maskesi takarlar. Maske bir filtre görevi görür. Minik toz parçalarını geçirmez. Gaz maskeleri de benzer amaçla kullanılır. İçerdiği filtre zararlı gazları geçirmez. Çok ince filtre katmanları, zararlı maddeleri ve toz veya duman parçacıklarını hapseder, böylece yalnızca temiz hava içeri girer.
Sterilizasyon, endüstriyel bir filtrasyon uygulamasına örnektir. Bir çözeltideki bakteriyel kontaminasyonu gidermek için çözelti bir filtreden geçirilir. Mikroorganizmalar filtrede tutulur, daha küçük çözelti molekülleri ise geçer. Mikrofiltrasyon olarak da adlandırılan bu işlem (moleküllerin nispeten küçük boyutu nedeniyle), çözeltinin molekülleri üzerindeki potansiyel zararlı etkileri nedeniyle ısıtma veya ultraviyole radyasyon gibi diğer teknikler uygulanamaz olduğunda sterilizasyon için kullanılır.
Boyutu nanometreyi geçmeyen (milimetrenin binde birinden küçük) daha küçük molekülleri bile filtrelemek için nanofiltrasyon olarak bilinen bir işlem kullanılır. Bu işlemin temel özelliği gözenek boyutu değil, moleküller arasında iş başında olan ve molekülün boyutu küçüldükçe önemi artan elektriksel kuvvetlerdir. Nanofiltrasyonun bir örneği, tuzdan arındırma için kullanılan ters ozmozdur. Ters ozmozda, suyun içinden geçmesine izin veren ancak çözünmüş parçacıkların geçişine izin vermeyen seçici bir zar kullanılır. Suyun doğal akışını tersine çevirmek için basınç uygulanır ve daha konsantre çözeltiden daha zayıf olana geçmeye zorlanır. Böylece bir tarafta tuzlar ve kirleticiler, diğer tarafta temiz su yoğunlaşır.

Buharlaştırma

Buharlaştırma, genellikle bir çözeltideki katıların ayrılmasında kullanılan bir tekniktir. Bu yöntemde çözelti, organik çözücü buharlaşıp gaza dönüşene ve çoğunlukla katı kalıntıyı geride kalıncaya kadar ısıtılır. Tuzlu su ve kum karışımı bir filtreden dökülürse, tuzlu su geçer ve kumu geride bırakır. Filtreden geçen tuzlu suyun içinden tuzu ayırmanın iki yolu vardır. Birincisi buharlaştırmadır. Biraz zaman alabilir ancak sonunda su buharlaşır ve tuz geride kalır. Buna bazen kristalleşme denir çünkü su buharlaştıkça katı tuz kristalleri oluşur. Buharlaşma, güvenli içme suyu oluşturmak için de kullanılabilir. Buharlaşan su serin bir yüzeyde toplanır ve kaynama kabındaki safsızlıkları geride bırakır. Buharlaştırma yönteminde, çözeltiyi sıvı kalmayıncaya kadar bir kapta kaynatarak, buharı toplayarak ve su buharını tekrar bir sıvıya yoğunlaştırmak için bir kondansatör kullanılır. Bu işlem katıyı ilk haznede bırakır ve sıvıyı ayrı bir hazneye ayırır.
Deniz suyundan buharlaştırma yoluyla sofra tuzu elde edilebilir. Tuzlalar, tuzlu suyun bir kuru tuz tabakası bırakmak için buharlaştığı sığ barajlardır. Deniz suyu sığ tuzlalarda bekletildiğinde güneş ışığı ile ısınır ve su, buharlaşma yoluyla yavaş yavaş su buharına dönüşür. Su tamamen buharlaştıktan sonra geriye katı tuz kalır. Buharlaştırma yöntemi ile şeker ve su çözeltisinin bileşenleri de birbirinden ayrılabilir.

Damıtma

Karışımlar iki veya daha fazla saf sıvıdan oluştuğunda damıtma kullanılır. Damıtmada, bir sıvı karışımın bileşenleri, kaynama sıcaklıklarındaki farklılıklara dayanılarak ayrılır. En basit haliyle, damıtma, karışımın kaynatılmasını ve buharın bir yoğuşma kabında toplanarak tekrar sıvıya dönüşmesini içerir. Bu teknikte kullanılan aparata imbik denir. Ortaya çıkan ilk buharlar, kaynama noktası en düşük olan maddenin buharlarıdır. Kaynama devam ettikçe, bir sonraki maddenin buharları farklı bir yoğuşma kabında tutulur ve bu böyle devam eder. Bu teknik genellikle organik kimyada sıvı karışımları ayırmak için kullanılır. Bir bileşenin ne zaman kaynamayı bitirdiğini ve diğerinin ne zaman başladığını bulmak için karışımın sıcaklığı sürekli olarak izlenmelidir. Bir maddenin kaynaması sırasında, karışımın sıcaklığı o maddenin kaynama noktasında kalır ve ardından hızla artmaya devam edecektir.
Deniz suyundaki su ve tuzun birbirinden ayrılması için buharlaştırma yönteminden başka damıtma yöntemi kullanılabilir. Deniz suyu damıtma şişesine koyulur. Daha sonra su buharı üretmek için deniz suyu kaynatılır. Su buharı şişenin üstüne yükselir ve yoğunlaştırıcıya geçer. Yoğunlaştırıcı, daha büyük bir cam tüp içindeki başka bir cam tüpten oluşur. Yoğunlaştırıcı, borular arasındaki boşluktan soğuk su akabilecek şekilde tasarlanmıştır. Bu, iç borunun yüzeyini soğutur. Su buharı bu soğuk yüzey nedeniyle yoğunlaşır ve alıcı şişeye akar. Tuz buharlaşmadığı için damıtma şişesinde geride kalır.

Fraksiyonel (Ayrımsal) Damıtma

Damıtma, örneğin su ve etanol gibi farklı kaynama noktalarına sahip iki sıvıyı ayırmanın da en iyi yoludur. Prensip tamamen aynıdır, ancak karışım bir kereden fazla damıtılır. İki sıvının karışımı damıtma şişesine yerleştirilir ve en düşük kaynama noktasına kadar ısıtılır. Bir etanol/su karışımı durumunda, bu sıcaklık etanolün kaynama noktası, yani 78 santigrat derece olacaktır. Bu kaynama noktasına sahip tüm sıvı buharlaşacak, yoğunlaştırıcıda yoğunlaşacak ve alıcı şişeye geçecektir. Kaynama noktası daha yüksek olan sıvı damıtma şişesinde kalacaktır.
Ham petrol, bazıları motorlar yakıtı olarak kullanılan ve diğerleri plastik veya başka bileşiklerin imalatında kullanılan çok sayıda karbonhidratın (hidrojen ve karbondan oluşan bileşikler) bir karışımıdır. Bu bileşenler damıtma işlemi ile ayrılır. Ham petrolün damıtılması, yağın fraksiyonlara (farklı kaynama sıcaklık aralıklarına sahip madde gruplarına ) ayrıldığı, ayırmanın ilk adımını oluşturan bu prensibe dayanmaktadır. Daha sonra distilatların (damıtma ürünlerinin) kalitesini artırmak amacıyla kimyasallar eklenir. Ham petrolün ilk damıtılmasıyla üretilen birincil fraksiyonlar, otomobil motorları için benzen oluşturmak ve plastik endüstrisi için bir hammadde olarak kullanılan nafta; jet motorları için yakıt oluşturmak amacıyla kullanılan kerosen; dizel motorlara güç sağlamak için kullanılan dizel yakıt (mazot) ve güç ya da enerji santralleri yakıtı olarak kullanılan fuel oil ya da akaryakıttır.

Santrifüjleme

Sedimantasyon ya da çöktürme, sıvıda bulunan daha ağır safsızlıkların (katışkıların) normalde su karışımını içeren kabın dibine çöktüğü bir işlemdir. Süzülerek ayrılamayan karışımlardaki parçacıklar bu yolla ayrılabilir. İşlem için bir santrifüj makinesi kullanılır. Cihazın tüpüne koyulan karışım hızla, yüksek devirde döndürülür. Merkezkaç kuvveti nedeniyle ağır katı parçacıklar dibe çöker, hafif parçacıklar tüpün üst tarafında kalır. Emülsiyonların ve süspansiyonların içindeki parçacıklar bu yolla kolayca ayrılabilir. Laboratuvarlarda, kandaki parçacıklar da santrifüjleme yoluyla ayrılabilir.

Diyaliz

Çok küçük parçacıklar içeren karışımlar santrifüjle ayrılamaz. Bu durumda diyaliz yöntemi kullanılır. Bu yöntemde parçacıkların ayrılması için koloidal karışımlar gözenekli yapıya sahip zarlardan geçirilir. Bu zarlar yarı geçirgendir, bazı parçacıkları geçirir, diğer bazılarını ise geçirmez. Karışım bu yolla ayrılmış olur. Böbrek yetmezliği sorunu yaşayanlarda kandaki zararlı maddelerin temizlenmesi ve vücuttan uzaklaştırılması için diyaliz makineleri kullanılır. Kanın bu makineler ile temizlenmesine hemodiyaliz denir.

Ekstraksiyon ya da Özütleme

Ekstraksiyonda, çözücüsünden bir çözünen madde ekstrakte edilir. Sıvı ekstraksiyonunda iki karışmaz (karışmayan) sıvı faz kullanılır. Sulu bir fazda çözünmüş bir organik madde (yani karbon bazlı bir bileşik), özütlendiği organik bir faza hareket eder veya tam tersi, madde organik fazdan özütlendiği sulu faza hareket eder. Ekstraksiyon işleminin bir örneği, biyolojik bir numunedeki proteinlerden DNA&#;nın ayrılmasıdır. Ekstraksiyon işleminde, sulu bir biyolojik numune iki organik bileşikle (fenol ve kloroform) karıştırılır ve daha sonra sulu fazı organik fazdan ayırmak için tüm karışım santrifüjlenir. DNA daha hafif sulu fazda kalırken, proteinler daha ağır organik faza geçer. Çay demleme, ayçiçeği bitkisinin çerez olarak da tüketilen çekirdeklerinden ya da zeytinden yağ, şeker pancarlarından şeker elde edilmesi, parfüm, kozmetik ürün ya da ilaç üretmek için birçok bitkinin özlerinin elde edilmesi için özütleme yöntemi kullanılır.

Kromatografi

Karışım birbirinden ayrılması gereken üçüncü bir madde içeriyorsa farklı bir ayırma tekniği kullanılır. Kromatografi, sadece bileşikleri ayırmayı değil, aynı zamanda bunları tanımlamayı ve miktarlarını belirlemeyi sağlayan analitik bir kimya yöntemidir. Bu nedenle bilimsel araştırmalarda, ilaç endüstrilerinde ve adli tıpta önemli bir araçtır. Kromatografi kelimesi, yapraklara yeşil rengini veren klorofil üzerinde çalışan bir Rus-İtalyan botanikçi olan Mikhail Tsvet tarafından geliştirildiği için kromo veya “renk” ve grafi veya “yazı” dan gelmektedir.
Sık kullanılan iki tip yüzey kromatografisi, kağıt kromatografisi ve TLC yani ince tabaka kromatografisidir. Tüm kromatografi türleri aynı prensibe (bir sıvı veya gaz içinde çözünen veya kendisi sıvı veya gaz olan bir karışımdaki maddeleri, kromatografi için kullanılan yüzey veya kolon ile kimyasal etkileşimlerine göre ayırmak) dayanır. Bu yüzey &#;sabit faz&#;, karışımın içinde çözüldüğü sıvı veya gaz ise &#;hareketli faz&#; olarak adlandırılır. Durağan fazdaki farklı bileşenler arasındaki etkileşimlerin kuvveti, hareketli fazından farklı olduğundan bileşenler, sabit faz boyunca farklı noktalara ulaşarak değişen hızlarda hareket edecek ve böylece ayrılacaktır.
Kağıt kromatografisinde, sabit faz, üzerine karışımın küçük bir damlasının uygulandığı selülozdan yapılmış ince bir kağıt şerittir. Kâğıt, kılcal kuvvet nedeniyle kâğıda &#;tırmanan&#; su veya etanol gibi bir sıvıya batırılır. Sıvı karışıma ulaştığında, karışımın bileşenlerini de beraberinde sürükler. Kâğıtla güçlü etkileşimler oluşturan karışım bileşenleri kâğıda yavaşça tırmanırken, kâğıtla zayıf etkileşimler oluşturan maddeler hızla tırmanacaktır. Son ürün, her noktanın karışımın farklı bir bileşenini temsil ettiği bir nokta dizisidir.
Kromatografi yöntemiyle renkli maddeler tek tek pigmentlerine ayrılabilir. Bir kâğıt üzerindeki mürekkep ıslandığında kâğıda yayılır. Çoğu mürekkep, onlara doğru rengi vermek için bir araya getirilmiş farklı pigmentlerin bir karışımıdır. Pigment, malzemelere renk veren bir kimyasaldır. Bir karışım renkli bileşikler içerdiğinde, kromatografi adı verilen bir ayırma yöntemi kullanılarak farklı bileşenleri ayırmak çoğu zaman mümkündür. Kâğıt kromatografisinde sıvı, kâğıt liflerinden çekilir. Mürekkepteki pigmentler sıvı tarafından taşınır fakat farklı bileşikler oldukları için farklı hızlarda yukarıya doğru taşınırlar. Bu, kromatogramda farklı renklerde bantlar olarak görünmelerine neden olur. Pigmentler, özelliklerindeki farklılıklar nedeniyle farklı hızlarda taşınır. Büyük pigment parçacıkları daha yavaş hareket etme eğilimindedir. Ayrıca, sıvı içinde iyi çözünen parçacıklar sıvı içinde kalma ve hızla yukarıya taşınma eğilimindeyken, kâğıda iyi bağlanan parçacıklar daha yavaş hareket etme eğiliminde olacaktır.
İnce tabaka kromatografisi benzer bir prensibe dayanmaktadır ancak bu durumda, durağan ya da sabit faz cam, alüminyum kâğıt ya da silika veya alüminyum oksit gibi emici bir malzeme ile kaplanmış plastikten yapılır. Bu yöntem kâğıt kromatografisinden daha hızlı ve daha doğrudur ve bir malzemenin saflığını değerlendirmek ve bir karışımdaki bileşen miktarlarının ilk testi için organik kimyada yaygın olarak kullanılır.

Kaynakça:
monash.pw
monash.pw?id=toc-id-4
monash.pw
monash.pw

Yazar: Müşerref Özdaş

Karışımları meydana getiren maddeler kendi özelliklerini kaybetmeden bir araya gelir ve ayrışır. Karışımlar ayrılırken bileşenlerin özellikleri incelenerek hangi ayırma metodunun uygulanacağına karar verilir.

Mıknatıs ile Ayırma

Mıknatıs; demir(Fe), nikel(Ni) ve kobalt(Co) metallerini çeker. Bu elementlere ferromagnetik maddeler denir.

Örneğin; Demir tozu ile kükürt tozu mıknatıs kullanılarak ayrılabilir. Mıknatıs karışıma yaklaştırıldığında demir tozlarını çeker. Böylece demir ile kükürt birbirinden ayrılır. Kağıt endüstrisinde, geri dönüşüm için toplanan kağıtlardan metallerin ayrıştırılması için de bu yöntem kullanılır.

Erime Noktası Farkı ile Ayırma (Hal değiştirme)

Alaşımlar, homojen katı-katı karışımlara örnek olarak verilebilir.

Örneğin; kalay (Sn) ve çinko (Zn) katılarından oluşan homojen karışım ısıtıldığında erime noktası küçük olan Sn metali karışımdan ayrılır. Altın-bakır alaşımında, alaşımı bileşenlerine ayırmak için de aynı yöntem kullanılır.

Tanecik Boyutu ile Ayırma

Bu yöntem bileşenlerin tanecik boyutları birbirinden farklı ise süzme, eleme ve diyaliz yöntemi ile bileşenlerine ayrılır.

Süzme

Birbiri içinde çözünmeyen katı-sıvı ve katı-gaz heterojen karışımlar, süzme yöntemi işe ayrıştırılır. Makarnanın sudan ayrıştırılması, bardağa doldurulan çayın süzgeçle tanelerden ayrılması gibi örnekler günlük hayatta karşılaşılabilir. Bu yöntem genellikle farklı büyüklüklerde taneler içeren karışımlarda kullanılır.

Süzme aynı zamanda katı-gaz karışımlarını da ayırmada kullanılır. Arabalardaki hava filtresi buna örnek verilebilir.

Eleme

Tanecik boyutları farklı katı- katı karışımları ayırmada kullanılır. Kum-çakıl taşı, un-kepek gibi heterojen karışımlar eleme yöntemi ile ayrışır. Bu yöntemde tanecik boyutlarına uygun gözenekli elek adı verilen araçlar kullanılır.

Diyaliz

Sıvı-katı kolloid karışımların gözenekli zarlardan geçebilmesi temeline dayanan çözümleme ve arıtma yöntemine diyaliz denir. Küçük tanecikli kolloitlerin geçmesi, büyük kolloitlerin geçmemesi temeline dayanır.

Diyaliz makinesi ile kanın metabolik atıklardan temizlenmesi, proteinin geçemeyerek kanda kalması örnek olarak verilebilir.

Kaynama Noktası Farkı ile Ayırma

Sıvı-sıvı homojen karışımlar, bileşenlerine kaynama noktası farkından yararlanılarak ayrıştırılır. Bu işleme ayrımsal damıtma denir. Birden fazla sıvı içeren homojen karışımları ayırmada kullanılan bir yöntemdir. Etil alkol- su, su, ham petrol ayrımsal damıtma ile ayrılır. Isıtılan karışımda kaynama noktası düşük olan önce buharlaşır ve gaz fazına geçen sıvı soğutma kabında soğutularak yoğunlaşır ve toplama kabında birikir.

Tuzlu su karışımında suyun buharlaştırılıp toplama kabında biriktirilmesi işlemine basit damıtma denir.

Katı-sıvı homojen karışımlarda, karışımdaki sıvının kaynatılıp sonra soğutularak yoğunlaştırılmasına damıtma(destilasyon) denir. Damıtma işlemi sonucunda toplama kabında biriken sıvıya destilant adı verilir.

Çözünürlük Farkı ile Ayırma

Maddenin katı, sıvı ve gaz hali için çözünürlük ayırt edici özelliktir. Bu özellik kullanılarak karışımdaki maddeler bileşenlerine ayrıştırılabilir.

Özütleme (Ekstraksiyon)

Bir karışımdaki bileşenlerden birini uygun bir çözücüde seçimli olarak çözüp ayırma işlemine özütleme denir.

Kristallendirme

Bir maddenin çözünmüş durumdan kristal yapılı katı hale geçiş sürecine kristalleştirme denir. Sıvı-katı homojen çözeltide çözeltinin ısıtılarak çözücüsünün buharlaştırılması veya çözeltinin soğutulması ile çözünen katının çökelmesine kristallendirme denir.

Ayrımsal Kristallendirme

Aynı çözücüde çözünebilen iki katı maddenin çözünürlüklerinin sıcaklıkla değişimlerinin farklı olmasının yararlanılarak yapılan ayırma işlemine ayrımsal kristallendirme denir. Sıcaklıkla çözünürlükleri farklı miktarda değişen iki katının ayrılması için kullanılır.

Yoğunluk Farkı ile Ayırma

Heterojen karışımlar yoğunluk farkı ile ayrıştırılabilir.

Ayırma Hunisi ile Ayırma

Birbiri içerisinde çözünmeyen ve özkütleleri farklı olan karışımların ayrıştırılmasında ayırma hunisi kullanılır. Ayırma hunisi sıvı-sıvı heterojen karışımları ayırmada kulllanılır.

Yüzdürme (Flotasyon)

Katı-katı heterojen heterojen karışımların bileşenlerinden biri sıvı yardımıyla sıvının yüzeyine çıkartılarak ayrılmasına yüzdürme (flotasyon) denir. Bu işlem için bileşenlerin sıvı içerisinde çözünmemesi ve bileşenlerden birinin sıvıdan ağır, diğerinin hafif olması gerekir. Sudan yoğunluğu az olan madde yüzeye çıkar ve yüzeyden uzaklaştırılarak karışımdan ayrıştırılır. Bu yöntem metalurjide cevherden metal eldesi için kullanılmaktadır.

Maddeler doğada çoğunlukla homojen veya heterojen karışımlar hâlinde bulunur. Bu maddeleri saf olarak elde etmek için karışımdan ayrılması gerekir. Maddeleri karışımlardan ayırmak için maddelerin aşağıdaki özelliklerin farklı olmasından yararlanılır.

• Mıknatıstan Etkilenme
• Erime noktası farkı
• Tanecik boyutu farkı
• Kaynama noktası farkı
• Çözünürlük farkı
• Yoğunluk farkı

MIKNATISTAN ETKİLENME İLE AYIRMA

Demir, kobalt ve nikel metalleri mıknatıs tarafından çekilir. Diğer metalleri mıknatıs çekmez. Bu özellik kullanılarak demir, kobalt ve nikel heterojen karışımlardan ayrılır.

Mıknatısla ayırma yönetmi sanayide demir filizlerinin ayrılmasında, çöplerden demirin ayrılmasında kullanılır.

ERİME NOKTASI FARKI İLE AYIRMA

Katı maddelerin oluşturduğu karışımların ayrılmasında, erime noktalarının farklı olmasından yararlanır. Katı karışım ısıtıldığında erime noktası düşük olan madde önce erir ve karışımdan ayrılır. Demir ve kurşundan oluşan bir karışım (alaşım da olabilir) ısıtıldığında ve sıcaklık °C a ulaştığında kurşun erir. Çünkü kurşunun erime noktası °C tur. Ancak bu sıcaklıkta erime noktası °C olan demir erimez.

TANECİK BOYUTU FARKI İLE AYIRMA

Tanecik boyu farkı ile ayırma heterojen karışımlar için uygulanır. Maddelerin taneciklerinin farklı olmasından yararlanılarak aşağıdaki ayırma teknikleri geliştirilmiştir.

• Ayıklama
• Eleme
• Süzme
• Diyaliz

Ayıklama

Bu yöntem katı &#; katı adi karışımlarının ayrılmasında kullanılır. Örneğin pirinçteki taşların ayrılması bir ayıklama işlemidir. Sanayide ise maden filizleri, çürük meyveler veya hatalı üretim yapılmış ürünler ayıklama yöntemi ile ayrılır. Ayıklama işleminde maddenin sadece tanecik boyutundan değil renk ve şekil gibi diğer özelliklerinden de yararlanılır.

Eleme

Eleme yöntemi katı &#; katı adi heterojen karışımlarının ayrılmasında kullanılır. Eleme yapabilmek için katılardan birinin taneciklerinin geçebileceği ancak diğerinin taneciklerinin geçemeyeceği deliklere sahip uygun bir elek kullanılır. Unun kepeğinden ayrılması, kumunun çakıllardan ayrılması işlemlerinde eleme yöntemi kullanılır. Kepekli un elekten geçirildiğinde sadece un aşağı geçer kepek elek Üzerinde kalır.

Süzme

Süzme yöntemi sıvı &#; katı veya gaz &#; katı heterojen karışımlarının ayrılmasında kullanılır. Süzme yapabilmek için sıvıda veya gazda bulunan katı taneciklerinin geçemeyeceği ancak sıvının veya gazın geçebileceği gözeneklere sahip uygun filtre kullanılır. Su tebeşir tozundan ve çamurdan, makarna pişirme suyundan ve hava tozlardan süzme yöntemi ile ayrılır.

Bilgi: Tanecik boyutu farkı kullanılarak sanayide zeytin, kuru fasülye, mercimek ve pirinç gibi gıdalar uygun eleklerden geçirilerek boyutlarına göre ayrılır.

Diyaliz

Diyaliz koloit türü heterojen karışımların ayrılmasında kullanılır. Aslında diyaliz bir tür süzme işlemidir. Ancak burada süzülecek taneciklerin boyutu çok küçüktür.

Diyalizde yarı geçirgen bir zar kullanılır. Bu zar küçük tanecikleri geçirirken büyük yapılı tanecikleri geçirmez. Koloidal karışım yarı geçirgen zardan geçerken karışımdaki koloidal tanecikler zardan geçmez. Diğer küçük tanecikli moleküller zardan geçer. Bu yöntem böbrekleri çalışmayan hastaların kanlarının temizlenmesinde kullanılır. Çünkü böbrekler de diyalizle kanı temizler. Diyaliz makinesine gönderilen kandaki küçük tanecikli üre gibi atık maddeler zardan geçer. Ancak protein ve şeker gibi gerekli olan maddeler zardan geçmez. Böylece kan temizlenmiş olarak tekrar hastaya verilir.

KAYNAMA NOKTASI FARKI İLE AYIRMA

Kaynama noktası farkı sıvı &#; katı veya sıvı &#; sıvı karışımların ayrılmasında kullanılır. Bu ayırma işlemleri için aşağıdaki yöntemler geliştirilmiştir.

• Buharlaştırma
• Basit damıtma
• Ayrımsal damıtma

Buharlaştırma

Sıvı &#; katı karışımdan sıvının buharlaştırılarak katı maddenin elde edilmesine buharlaştırma denir. Buharlaştırma yaygın olarak deniz suyundan tuz eldesinde kullanılır. Deniz suyu büyük ve açık havuzlara doldurulur. Güneşin etkisiyle su buharlaşır geride tuz kalır. Böylece buharlaştırma ile tuz sudan ayrılmış olur.

Basit Damıtma

Basit damıtma yöntemi, uçucu olmayan katı içeren katı &#; sıvı çözeltileri veya uçuculukları farklı sıvılar içeren sıvı &#; sıvı çözeltilerinden bir sıvıyı ayrı olarak elde etmek için kullanılır. Basit damıtmada aşağıdaki düzenek kullanılır.

Bilgi: Bir sıvının buharlaştırıldıktan sonra soğuk bir ortamdan geçirilerek tekrar sıvı hâle getirilmesine damıtma (destilasyon) adı verilir. Damıtma yöntemi ile toplama kabında toplanan sıvıya destilat adı verilir.

Tuzlu su, damıtma düzeneğindeki cam balonun içine konup ısıtıldığında su buharlaşmaya başlar. Oluşan su buharı soğutucudan geçerken enerjisini kaybederek sıvılaşır ve toplama kabında sıvı olarak birikir.

Ayrımsal Damıtma

Sıvılar her sıcaklıkta buharlaşır. Bu nedenle basit damıtma ile sıvı karışımlarından birden fazla sıvı ayrı ayrı elde edilemez. Sıvı &#; sıvı karışımlarından her bir sıvının ayrı ayrı elde edilmesi için ayrımsal damıtma kullanılır. Ayrımsal damıtma düzeneğini, basit damıtma düzeneğinden farklı yapan fraksiyon kolonudur.

Bilgi: Sıvı &#; sıvı karışımlarının damıtma işleminde elde edilen sıvılar hiçbir zaman % saf değildir. Saflığın artırılması için ayrımsal damıtma işlemi yapılır.

Fraksiyon kolonu, ısıtılan karışımdan gelen buhar karışımının sıcaklığının belirli bir değerde tutulmasını sağlayarak buhar hâlindeki sıvıları ayırır. Fraksiyon kolonu, kaynama noktası en düşük olan sıvının buharının geçmesini ve geri kalan sıvıların buharının sıvılaşarak kaba geri dönmesini sağlar. Böylece fraksiyon kolonundan geçen ve ikinci soğutucuya ulaşan buhar çok büyük ölçüde kaynama noktası en düşük olan sıvının buharı olur.

İkinci soğutucuya ulaşan buhar burada yoğuşarak toplama kabında sıvı hâlde toplanır. Karışımdan ikinci bir sıvıyı ayırmak için fraksiyon kolunun sıcaklığı uygun bir sıcaklık değerinde tutularak ayrımsal damıtma işlemi tekrar yapılır.

Su °C ta, etil alkol 78 °C ta kaynar. Bu nedenle su &#; etil alkol karışımı ayrımsal damıtma yapılırken fraksiyon kolonun sıcaklığı 78 °C tan bir miktar yüksek °C tan mümkün olduğu kadar düşük tutulur. Böylece alkol buharı fraksiyon kolonunda su buharından ayrılır. İkinci soğutucuya geçen alkol buharı burada sıvılaşır ve toplama kabında birikir.

ÇÖZÜNÜRLÜK FARKI İLE AYIRMA

Maddelerin sıvılardaki çözünürlükleri farklıdır. Bu özellik kullanılarak karışımdan maddeler aşağıdaki yöntemler ile ayrılabilir.

• Özütleme
• Kristallendirme
• Ayrımsal Kristallendirme

Özütleme (Ekstraksiyon)

Maddelerin farklı çözücülerdeki çözünürlükleri farklıdır. Bu özellik kullanılarak karışımdaki bir maddenin uygun çözücü ortamına alınmasına özütleme (ekstraksiyon) denir. Çözelti içinde bulunan bir madde de daha iyi çözündüğü başka bir çözücüye çekip alınabilir. Bu yöntem genellikle suda ve organik çözücüde daha iyi çözünen maddeler için kullanılır.

Özütleme hem laboratuvar çalışmalarında hem de ilaç, petrol, kozmetik, gıda gibi birçok alanda kullanılır. Çayın demlenmesi bir özütlemedir. Çay yaprakları üzerine su eklendiğinde yapraktaki suda çözünebilen maddeler suya geçer. Böylece bu maddeler çay yaprağından ayrılmış olur.

Sanayide yağlı tohumlardan yağ eldesinde özütleme yöntemi kullanılır. Bu işlemlerde etil alkol, metanol ve aseton gibi organik çözücüler kullanılır.

Kristallendirme

Bir sıvıda çözünmüş bir katı maddenin kristaller hâlinde çöktürülmesine kristallendirme adı verilir. Katı maddelerin bir sıvıdaki çözünürlükleri sıcaklık ile değişir. Bazı katı maddelerin çözünürlükleri sıcaklık arttıkça artar. Sıcaklık azaldıkça azalır. Eğer böyle bir madde içeren karışım sıcak çözücüye atılırsa, çözücüde çözünen katı madde çözünür diğerleri çözünmez. Doygun hâle gelen bu çözelti süzülerek başka bir ortama alınır. Daha sonra çözelti soğutulduğunda çözünürlüğü azalan madde kristaller oluşturarak katılaşır. Böylece katı madde ayrılmış olur.

Örneğin, NaNO₃ ın kum ile karışımı bu şekilde ayrılabilir. Karışım sıcak suya atıldığında NaNO₃ suda çözünür. Ancak kum çözünmez. Oluşan NaNO₃ doygun çözeltisi soğutulduğunda NaNOS katı kristalleri oluşmaya başlar. Böylece NaNO₃ kumdan ayrılmış olur.

Kristallendirme sanayide tuzların saflaştırılmasında kullanılır.

Ayrımsal Kristallendirme

Ayrımsal kristallendirme yöntemi de kristallendirme yöntemi ile aynı prensibe dayanır. Bu yöntemde iki katıdan birinin çözünürlüğü sıcaklıkla iyi derecede artarken diğer katının çözünürlüğü sıcaklıkla ya azalır ya da çok az artar. Böyle bir katı karışımı uygun bir çözücüye atılıp ısıtıldığında sıcaklıkla çözünürlüğü artan madde çözücüde çözünür. Geri kalan tuz karışımdan süzülerek ayrılır. Daha sonra çözelti soğutularak çözünmüş katının kristaller hâlinde çökmesi sağlanır.

Örneğin, NaCl nin sıcaklıkla sudaki çözünürlüğü çok az değişir. Ancak NaNO₃ tuzunun sudaki çözünürlüğü ise sıcaklık arttıkça iyi derecede artar. NaCl &#; NaNO₃ karışımı oda sıcaklığında suya atılıp ısıtıldığında NaNO₃ suda çözünür. Ancak NaCl nin çözündüğü miktar çok değişmez. Yani katı olarak kabın dibinde kalır. Bu karışım süzüldüğünde NaCl katısı ve NaNO₃ çözeltileri elde edilir. Daha sonra NaNO₃ çözeltisi soğutulduğunda NaNO₃ tuzu kristaller oluşturarak katılaşır. Böylece tuzlar ayrılmış olur.

Örnek

YOĞUNLUK FARKI İLE AYIRMA

Heterojen karışımlarda, karışan maddelerin yoğunlukları arasında yeteri kadar fark varsa bu maddeler yoğunluk farkları kullanılarak ayrılabilir. Yoğunluk farkı ile ayırma için aşağıdaki yöntemler kullanılır.

• Ayırma hunisi kullanma
• Aktarma (Dekantasyon)
• Yüzdürme (Flotasyon)
• Santrifüjleme

Ayırma Hunisi Kullanma

Birbirinde karışmayan sıvılar ayrı fazlar oluşturur. Bu tür bir karışım bir kap içine konduğunda yoğunluğu büyük olan sıvı altta diğeri üstte toplanır. Ayırma hunisi alt tarafında bir musluk olan resimdeki gibi bir kaptır. Farklı faz oluşturan sıvı &#; sıvı heterojen karışımları ayırma hunisine konur. Yoğunluğu fazla olan sıvı alt taraftaki musluk açılarak başka bir kaba alınır. Böylece sıvılar ayrılmış olur.

Ayırma hunisi, suda çözünmüş bazı katı maddeleri sudan ayırmak için de kullanılır. Örneğin CCl₄ ve su karışmaz. I₂ katısı CCl4 te sudan daha iyi çözünür. Ayırma hunisindeki I₂ nin sulu çözeltisine CCl₄ eklendiğinde, I₂ sudan ayrılarak CCl₄ sıvı içine geçer. CCl₄ içine çektiği iyot ile birlikte suyun altında toplanır. Ayırma hunisinin musluğu açılarak CCl₄ &#; I₂ karışımı toplama kabına akıtılır. Böylece sudaki iyot ayrılmış olur.

Aktarma (Dekantasyon)

Bu yöntem daha çok faz ayrımına uğrayan katı &#; sıvı veya sıvı &#; sıvı karışımları için kullanılır. Katı ~ sıvı karışımı bekletildiğinde katı kabın dibinde toplanır. Üstte kalan sıvı başka bir kaba aktarılır. Örneğin, çamurlu su dinlendirildiğinde çamur kabın dibine çöker ve su üstte kalır. Su aktarılarak başka bir kaba alınır.

Yüzdürme (Flotasyon)

Karışımdaki ayrılacak katı maddenin sıvının yüzeyinde yüzer hâle getirilmesi ve diğerlerinin sıvının dibinde toplanmasıdır. Sıvı üzerinde yüzen madde başka kaba aktarılır. Sanayide yüzdürme yöntemi genellikle bakır, sülfür, kurşun ve çinko gibi madenlerin cevherleri diğer maddelerden ayrılır. Bu yöntemde, cevher suda yüzdürülerek ya da batırılarak diğer maddelerden ayrılır.

Yüzdürmede cevher toz hâline getirilir ve yağ veya mazot gibi suyla karışmayan bir sıvıya batırılır. Daha sonra su havuzuna konur ve karışım içinden basınçlı hava geçirilir. Basınçlı hava yağlı cevher üzerinde kabarcıklar oluşturur. Böylece cevher su üzerine çıkar ve yüzer. Diğer maddeler ise dibe çöker. Cevher yüzeyden ve çöken maddeler alttan alınarak ayırma işlemi gerçekleştirilmiş olur.

Kum &#; tahta talaşı karışımı da yüzdürme ile ayrılabilir. Karışım suya atıldığında talaş suda yüzer, kum kabın dibine çöker. Böylece karışım ayrılmış olur.

Santrifüjleme

Sıvı ~ katı koloit karışımları dinlendirilse dahi katı madde kabın dibinde toplanmaz. Bu tür karışımlar bir kaba konur ve kabın dibi dış tarafta olacak şekilde karışım hızlı bir şekilde döndürülür. Merkez kaç kuvveti sıvıda asılı duran katı taneciklerinin sıvının dibinde toplanmasını sağlar. Böylece katı sıvıdan ayrılmış olur. Santrifüjleme için kullanılan araca santrifüj denir. Örneğin, kandaki maddeler plazma sıvısından santrifüjleme ile ayrılır.

Örnek

Merhaba arkadaşlar size bu yazımızda Kimya Konuları hakkında bilgi vereceğiz. Yazımızı okuyarak  bilgi sahibi olabilirsiniz. Ayrıştırma ve Saflaştırma Teknikleri Nedir? sorusunun cevabı aşağıda sizleri bekliyor&#;

Maddeler doğada çoğunlukla homojen veya heterojen karışımlar hâlinde bulunur. Bu maddeleri saf olarak elde etmek için karışımdan ayrılması gerekir. Maddeleri karışımlardan ayırmak için maddelerin aşağıdaki özelliklerin farklı olmasından yararlanılır.

Mıknatıstan Etkilenme İle Ayırma

Demir, kobalt ve nikel metalleri mıknatıs tarafından çekilir. Diğer metalleri mıknatıs çekmez. Bu özellik kullanılarak demir, kobalt ve nikel heterojen karışımlardan ayrılır.

Mıknatısla ayırma yöntemi sanayide demir filizlerinin ayrılmasında, çöplerden demirin ayrılmasında kullanılır.

Erime Noktası Farkı İle Ayırma

Erime noktaları birbirinden uzak olan iki katı bu yöntem ile ayrıştırılabilir. Önce eriyen maddenin, diğer katıyı çözmemesi de gereklidir. Bu yüzden kullanım alanı az olan bir yöntemdir. Örnek olarak parafin ve kum karışımını verebiliriz. Karışımı ısıttığımızda parafin erir ve sıvı-katı karışımı elde edilmiş olur. Bu karışımı süzdüğümüzde ve kum ve parafini ayırmış oluruz.

Tanecik Boyutu Farkı İle Ayırma

Tanecik boyu farkı ile ayırma heterojen karışımlar için uygulanır. Maddelerin taneciklerinin farklı olmasından yararlanılarak aşağıdaki ayırma teknikleri geliştirilmiştir.

Ayıklama İle Ayırma: Ayıklama yöntemi boyut farkı olan katı-katı karışımlarda çokça kullandığımız yöntemdir. Bu ayırma yöntemi elle yapılabilir. Ancak tanecik boyutu küçük olan katı katı karışımlar için makineler kullanılır. Örneğin: Mercimek yemeklerde kullanılmadan önce taş vb. maddelerden arındırılmalıdır.

Eleme ile Ayırma: Eleme ile ayırma yöntemi tanecikler arasında boyut farkı olan katı katı karışımlar için kullanılır. Ayrılacak karışımlara göre uygun elek seçilir ve karışımlar ayrıştırılır. Örneğin: beyaz un elde etmek için kepekleri ayıklanabilir.

Süzme İle Ayırma: Heterojen katı-sıvı karışımları süzülerek birbirinden ayrıştırabilirler. Heterojenin anlamı bir bütünlük olmadan karışan karışımlar demektir. Yani gözle her iki maddeyi de görebiliriz. Süzülerek ayrıştırılan maddede alta geçene süzüntü denir. Bu yöntemi en çok çayı bardağa dökerken yapraklarının da bardağa dökülmemesi için süzgeç yardımı ile kullanırız.

Santrifüjleme: Sıvı içersin de çözünemeyen ufak katı taneciklerin merkezkaç kuvvetinden yararlanarak çöktürme işlemidir.

Diyaliz: Böbrek hastalarının bağlandığı diyaliz makinesi bu ayrıştırma yöntemi ile çalışır. Sistemden kısaca bahsedecek olursak diyaliz zarı yarı geçirgen bir maddedir. Küçük moleküller zardan geçebilirken, büyük moleküller zarda kalır. Böylece diyaliz ile ayrıştırma gerçekleştirilir.

Kaynama Noktası Farkı İle Ayırma

Sıvı-sıvı homojen karışımlar, bileşenlerine kaynama noktası farkından yararlanılarak ayrıştırılır. Bu işleme ayrımsal damıtma denir. Birden fazla sıvı içeren homojen karışımları ayırmada kullanılan bir yöntemdir. Etil alkol- su, su, ham petrol ayrımsal damıtma ile ayrılır. Isıtılan karışımda kaynama noktası düşük olan önce buharlaşır ve gaz fazına geçen sıvı soğutma kabında soğutularak yoğunlaşır ve toplama kabında birikir.

Tuzlu su karışımında suyun buharlaştırılıp toplama kabında biriktirilmesi işlemine basit damıtma denir.

Katı-sıvı homojen karışımlarda, karışımdaki sıvının kaynatılıp sonra soğutularak yoğunlaştırılmasına damıtma(destilasyon) denir. Damıtma işlemi sonucunda toplama kabında biriken sıvıya destilant adı verilir.

Çözünürlük Farkı İle Ayırma

Maddenin katı, sıvı ve gaz hali için çözünürlük ayırt edici özelliktir. Bu özellik kullanılarak karışımdaki maddeler bileşenlerine ayrıştırılabilir.

Özütleme (Ekstraksiyon): Bir karışımdaki bileşenlerden birini uygun bir çözücüde seçimli olarak çözüp ayırma işlemine özütleme denir.

Kristallendirme: Bir maddenin çözünmüş durumdan kristal yapılı katı hale geçiş sürecine kristalleştirme denir. Sıvı-katı homojen çözeltide çözeltinin ısıtılarak çözücüsünün buharlaştırılması veya çözeltinin soğutulması ile çözünen katının çökelmesine kristallendirme denir.

Ayrımsal Kristallendirme: Aynı çözücüde çözünebilen iki katı maddenin çözünürlüklerinin sıcaklıkla değişimlerinin farklı olmasının yararlanılarak yapılan ayırma işlemine ayrımsal kristallendirme denir. Sıcaklıkla çözünürlükleri farklı miktarda değişen iki katının ayrılması için kullanılır.

Yoğunluk Farkı ile Ayırma

Heterojen karışımlarda, karışan maddelerin yoğunlukları arasında yeteri kadar fark varsa bu maddeler yoğunluk farkları kullanılarak ayrılabilir. Yoğunluk farkı ile ayırma için aşağıdaki yöntemler kullanılır.

Ayırma Hunisi Kullanma: Birbirinde karışmayan sıvılar ayrı fazlar oluşturur. Bu tür bir karışım bir kap içine konduğunda yoğunluğu büyük olan sıvı altta diğeri üstte toplanır. Ayırma hunisi alt tarafında bir musluk olan resimdeki gibi bir kaptır. Farklı faz oluşturan sıvı – sıvı heterojen karışımları ayırma hunisine konur. Yoğunluğu fazla olan sıvı alt taraftaki musluk açılarak başka bir kaba alınır. Böylece sıvılar ayrılmış olur.

Ayırma hunisi, suda çözünmüş bazı katı maddeleri sudan ayırmak için de kullanılır. Örneğin CCl4 ve su karışmaz. I2 katısı CCl4 te sudan daha iyi çözünür. Ayırma hunisindeki I2&#;nin sulu çözeltisine CCl4 eklendiğinde, I2 sudan ayrılarak CCl4 sıvı içine geçer. CCl4 içine çektiği iyot ile birlikte suyun altında toplanır. Ayırma hunisinin musluğu açılarak CCl4 – I2 karışımı toplama kabına akıtılır. Böylece sudaki iyot ayrılmış olur.

Aktarma (Dekantasyon): Bu yöntem daha çok faz ayrımına uğrayan katı – sıvı veya sıvı – sıvı karışımları için kullanılır. Katı ~ sıvı karışımı bekletildiğinde katı kabın dibinde toplanır. Üstte kalan sıvı başka bir kaba aktarılır. Örneğin, çamurlu su dinlendirildiğinde çamur kabın dibine çöker ve su üstte kalır. Su aktarılarak başka bir kaba alınır.

Yüzdürme (Flotasyon): Karışımdaki ayrılacak katı maddenin sıvının yüzeyinde yüzer hâle getirilmesi ve diğerlerinin sıvının dibinde toplanmasıdır. Sıvı üzerinde yüzen madde başka kaba aktarılır. Sanayide yüzdürme yöntemi genellikle bakır, sülfür, kurşun ve çinko gibi madenlerin cevherleri diğer maddelerden ayrılır. Bu yöntemde, cevher suda yüzdürülerek ya da batırılarak diğer maddelerden ayrılır.

Yüzdürmede cevher toz hâline getirilir ve yağ veya mazot gibi suyla karışmayan bir sıvıya batırılır. Daha sonra su havuzuna konur ve karışım içinden basınçlı hava geçirilir. Basınçlı hava yağlı cevher üzerinde kabarcıklar oluşturur. Böylece cevher su üzerine çıkar ve yüzer. Diğer maddeler ise dibe çöker. Cevher yüzeyden ve çöken maddeler alttan alınarak ayırma işlemi gerçekleştirilmiş olur.

Kum – tahta talaşı karışımı da yüzdürme ile ayrılabilir. Karışım suya atıldığında talaş suda yüzer, kum kabın dibine çöker. Böylece karışım ayrılmış olur.

Santrifüjleme: Sıvı ~ katı koloit karışımları dinlendirilse dahi katı madde kabın dibinde toplanmaz. Bu tür karışımlar bir kaba konur ve kabın dibi dış tarafta olacak şekilde karışım hızlı bir şekilde döndürülür. Merkez kaç kuvveti sıvıda asılı duran katı taneciklerinin sıvının dibinde toplanmasını sağlar. Böylece katı sıvıdan ayrılmış olur. Santrifüjleme için kullanılan araca santrifüj denir. Örneğin, kandaki maddeler plazma sıvısından santrifüjleme ile ayrılır.

Sınıf Kimya Konuları için Tıklayınız

Sınıfta Yer Alan Diğer Ders ve Konuları için Tıklayınız