Как разделить смесь крупы и соли? Как разделить смеси?

Рассматривая вопрос о том, как разделить смесь крупы и соли, следует обратиться к простейшим законами физики. Некоторые называют такие методы смекалкой или сноровкой. Но познавая свойства простых частиц, они легко отделяют спирт от воды, уголь от сахара, различные смеси жидких и сухих веществ.

Виды веществ

Для понимания процесса эксперимента следует ознакомиться со свойствами используемых простых веществ. При совмещении последних физические характеристики изменяются. Так что, кроме физических явлений, нужно учитывать химическую совместимость рассматриваемых структур. Также проводится анализ возможной реакции при их смешивании.

Смесью называется два и более простых вещества, совмещённых друг с другом. Их подразделяют на следующие виды:

• Однородные — составные вещества невозможно обнаружить даже взглядом, вооруженным микроскопом.

• Неоднородные — соответственно, можно увидеть частицы невооруженным взглядом или с использованием микроскопа.

Также вещества подразделяют на растворимые в воде, нерастворимые, тяжело смешиваемые. Твердые материалы делятся на магнитные и немагнитные. Выделяют химически активные и неактивные. К первым относят медь, кальций, магний. Ко вторым - соль, крупы.

Какое понадобится оборудование?

Сейчас мы рассмотрим, как разделить смесь крупы и соли, а также других сыпучих структур. Подготовка к экспериментам включает процедуру поиска соответствующих инструментов к опытам:

• вещества: крупа, соль, спирт, вода, уголь, сахар;
• смеси железные, медные опилки, речной песок, растительное масло;
• фильтра, прибора для дистилляции воды;
• делительной воронки;
• магнитного прибора;
• спиртовки и спичек;
• стеклянных палочек и фарфоровых чашек, колбы из термостойкого стекла.

Для каждого отдельного эксперимента будем брать свой набор инструментов. Приступим. Как разделить смесь крупы и соли (и других сыпучих структур)?

Сыпучие вещества: способ № 1

Рассмотрим, как разделить смесь крупы и соли. Для этого понадобится сделать соответствующую смесь. Из инструментов нужна глубокая ёмкость, фильтр, два стакана воды и приспособление для огня. Также понадобятся спички. Итак, как разделить смеси:

1. Крупу и соль разбавляют водой и перемешивают.
2. Соль растворяется, сливаем полученную воду.
3. Рекомендуется крупу промыть чистой жидкостью. Повторно полученную воду совместить с первым остатком в широкой колбе из термостойкого стекла.
4. Полученную смесь кипятят до полного испарения воды. Оставшийся в колбе белый налёт и будет солью.

Так мы разделили крупу и соль за 30 минут. Можно вместо огня использовать фильтрующие элементы для отделения соли на этапе 4, если они имеются под рукой.

Жидкие вещества: способ № 2

Рассмотрим, как разделить смеси: спирт и вода нам сейчас понадобятся. Возьмем также термостойкую колбу, спиртовку со спичками, прибор для дистилляции вод. Обычная колба устанавливается на выходе и является приемной для отделяемого жидкого вещества.

Задача поставлена, ничего не остается, как разделить смеси. Спирт и вода уже смешаны. Этапы работы:

1. Колбу со смесью ставят на огонь.
2. Верх колбы соединяют с дистиллятом.
3. При нагревании до температуры кипения 78 градусов начинают выходить спиртовые пары.
4. Полученные пары оседают в колбе-приемнике, а в первой - остаётся вода.

Аналогичный метод используется в нефтяной и газодобывающей промышленности на перегонных заводах. Так получают нефть, бензин, газойль и керосин.

Сыпучие вещества: способ № 3

Рассмотрим теперь, как разделить смеси: уголь и сахар в этот раз будут нам нужны. Также понадобится колба с широким горлом, спиртовка, вода, фильтрующий элемент. Последний инструмент можно не использовать, если проводится выпаривание.

Существует три варианта решения задачи:

1. Механический — простой, но недостаточно чистый. Вибрацией добиваются образования двух различных слоёв в колбе. Сахар тяжелее угля, и он опустится на дно. Полученные вещества отделяют лопаточкой.

2. Выпаривание — полученную смесь заполняют водой. Хорошо встряхивают, уголь всплывает. Отделяют его от жидкости. Остаток кипятят, остаётся на дне сладкое вещество. Однако сахар может расплавиться. Поэтому лучше, когда первая колба будет поставлена в ёмкость с водой и нагреется уже нижняя посуда.

3. Огонь — это быстрый способ, но запах будет неприятным. Поджигается непосредственно смесь сыпучих веществ. Уголь сгорает, сахар остаётся расплавленным.

Сыпучие вещества: способ № 4

Рассмотрим, как разделить смеси речного песка и сахара. Понадобится стакан воды, термостойкая колба, спиртовка. Для отделения веществ можно использовать вибрацию. Сахар легче песка, и при равномерном и интенсивном встряхивании он окажется сверху.

Разбавляя водой, исходную смесь хорошо размешивают до полного растворения сладкого вещества. Полученную жидкость пропускают через грубый фильтр, песок задерживается. Далее отделяют сахар от воды выпариванием.

Перед кипячением рекомендуется осведомиться, является ли вода чистой. Ведь если в ней присутствуют иные вещества (соль), то полученный посредством выпаривания сахар останется вперемешку с ними.

Сыпучие вещества: способ № 5

При разделении смесей, содержащих три и более вещества разной плотности, используют перечисленные в предыдущих главах способы - № 3 и № 4. Так поступают при отсеивании угля от сахара и песка. Первым отделяется горючий элемент путём разбавления смеси в воде. Далее песок отфильтровывается, а сахар выпаривается.

Другой путь — это вибрация или огонь. Последний способ рекомендуется применять после слива жидкости с сахаром и высушивания смеси. Либо сначала сжигают горючий элемент, а потом разбавляют остаток водой.

Каждый способ имеет недостатки. Так, при вибрации могут остаться частички сахара во время отделения веществ лопаточкой. После выпаривания часто бывает проблематично извлечь расплавленный сахар. При открытом огне сладкое вещество обволакивает частички угля и песка, что потребует разбавления смеси водой.

Сыпучие вещества: способ № 6

Рассмотрим, как разделить смеси из железных и медных опилок. Для этого потребуется магнит и две ёмкости. Элемент таблицы Менделеева Fe является магнитным веществом. Поэтому если он попадает в магнитное поле, железные опилки сразу прилипнут к магниту. Останется только собрать их аккуратно в ёмкость.

Аналогично отделяют:

• Дюралюминий от железа.
• Железо от других сыпучих веществ.

Немагнитными являются металлы из нержавеющего состава. Так извлекают иголку из стога сена. Рассмотрим разделение серы и железа. Применим уже имеющиеся познания и проведем анализ свойств простых составляющих смеси:

• Сера - лёгкий материал. Железо - тяжёлый.
• Сера всплывает, она легче воды.
• Сера - горючее вещество.
• Железо магнитится.

Полученная информация позволяет сделать вывод: смесь можно разделить тремя способами, с помощью:

1. Воды.
2. Огня.
3. Магнита.

Обильно трясти сухую смесь не рекомендуется, сера может воспламениться, что приведёт к разбитой колбе. Поэтому используем уже имеющиеся познания:

• В воде сера всплывет, соберем её с поверхности через сито или ложечкой с перфорацией. Железо отфильтруем.
• Следует поджечь сухую смесь, сера сгорит, железо останется.
• Самый быстрый метод — использовать магнит. Железные крошки прилипнут к нему.

Следуя приведенной последовательности действий, легко можно отделить вещества из любой смеси.

Жидкие малорастворимые вещества: способ № 7

Рассмотрим, как разделить смеси растительного масла и воды. Здесь учитывается плотность веществ. Элемент, обладающий меньшими значениями показателя, всплывает. В данном случае поднимется растительное масло. Отделяют его при помощи делительной воронки— это сосуд, сужающийся книзу. На хвостовике установлен краник. Через него сначала сливается более плотное вещество, в другую ёмкость помещается оставшаяся часть.

Так отделяются неоднородные смеси разного цвета. При неразличимой границе жидкостей используют добавочные шаги:

• Добавляют вещество средней плотности между двумя имеющимися в смеси растворами. Оно должно отличаться по цвету. Затем отстоявшиеся слои отделяют поочередно.

• Пользуются учебником химии и стараются окрасить одно из имеющихся жидких веществ. Затем сортируют полученные слои делительной воронкой.

Малорастворимые вещества можно отделять методом хроматографии. Этот способ основан на адсорбции (поглощении) одного вещества поверхностью другого. Так, всплывшее растительное масло может поглощаться фильтрующей бумагой, опускаемой на поверхность жидкости.

Хроматографией пользуются при очистке озёр, океанов в случае утечки нефтяных веществ. Твердые фильтры проходят по поверхности масляного пятна. Оно остаётся на материале, который потом утилизируют.