TÁCH, TINH CHẾ CHẤT RA KHỎI HỖN HỢP
I. HƯỚNG GIẢI
1. Tách bằng phương pháp vật lí
- Dựa vào tính chất: các chất thành phần luôn giữ nguyên tính chất của nó trong hỗn hợp
- Có thể sử dụng các cách sau: lọc, cô cạn, chưng cất phân đoạn làm đông đặc, chiết…
2. Tách bằng phương pháp hóa học
- Dùng phản ứng hóa học:
- Phương pháp này cần thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Chỉ tác dụng lên một chất trong hỗn hợp cần tách.
- Sản phẩm tạo thành có thể tách dễ dàng ra khỏi hỗn hợp.
- Sản phẩm có khả năng tái tạo chất ban đầu.
II. BÀI TẬP MẪU
Bài 1. Tách muối ăn ra khỏi hỗn hợp muối ăn.
Hướng dẫn giải: Đun sôi hỗn hợp, khi nhiệt độ hỗn hợp đạt 1000C thì nước bốc hơi, ta sẽ còn lại muối ăn.
Bài 2. Một hỗn hợp gồm dầu hỏa có lẫn nước, làm thế nào để tách nước ra khỏi dầu hỏa?
Hướng dẫn giải: Vì dầu hỏa nhẹ hơn nước và không tan trong nước, nên muốn tách nước ra khỏi hỗn hợp dầu hỏa, ta cho hỗn hợp vào phễu chiết, dầu nổi ở trên và nước ở phía dưới, mở khóa phễu chiết, tách nước ra trước sau đó đến dầu hỏa, ta được nước và dầu hỏa riêng biệt.
Bài 3. Tách khí oxi và CO2 ra khỏi hỗn hợp khí gồm khí oxi và CO2. Biết khí CO2 hòa hợp được với nước vôi trong dư tạo thành canxi cacbonat và canxi cacbonat nung tạo ra khí CO2 và chất khác.
Hướng dẫn giải: Cho hỗn hợp khí lội qua nước vôi trong dư ta thu được khí oxi [vì CO2 bị nước vôi trong giữ lại].
Lấy sản phẩm thu được [khí CO2 hòa hợp với nước vôi trong] nung ở nhiệt độ cao ta thu được khí CO2.
III. BÀI TẬP
Bài 1. Một hỗn hợp gồm nước và dầu ăn. Làm thế nào để tách chất thành từng chất riêng biệt.?
Bài 2. Muối ăn có lẫn bột lưu huỳnh. Làm thế nào để thu được muối ăn sạch?
Bài 3. Dựa vào tính chất khác nhau của nước và rượu, làm thế tách hỗn hợp gồm nước và rượu etylic?
Bài 4. Làm thế nào để tách khí oxi và khí nitơ ra khỏi hỗn hợp khí gồm nitơ và oxi. Biết nhiệt độ hóa lỏng của nitơ là – 1960C và oxi là – 1830C.
Bài 5. Khi axetylen có lẫn khí cacbonic. Làm thế nào để thu được khí axetylen tinh khiết?
Bài 6. Một hỗn hợp gòm bột sắt và đồng, có thể tách bằng cách sau:
A. Hòa tan vào nước B. Lắng, lọc
C. Dùng nam châm để hút D. Tất cả đều đúng.
Hãy chọn phương án đúng.
Bài 7. Có hỗn hợp muối ăn và vôi sống, có thể tách riêng tưng chất bằng cách:
A. Hòa tan hỗn hợp vào nước B. Sục khí CO2 vào hỗn hợp
C. Lọc D. Nung ở nhiệt độ cao E. Tất cả các cách trên
Hãy chọn phương án đúng.
HƯỚNG DẪN:
Bài 1. Cho hỗn hợp dầu ăn và nước vào phễu, để hợp chất đứng yên trong một thời gian và mở khóa phễu sẽ tách được nước và dầu riêng biệt [vì dầu ăn không tan trong nước].
Bài 2. Hòa tan hỗn hợp muối ăn và lưu huỳnh và nước, dùng đũa khuấy cho muối ăn tan hết. Sau đó cho hỗn hợp hòa tan vào phễu có đặt sẵn giấy lọc, bột lưu huỳnh bị giữ lại ở trên, cô cạn dung dịch nước muối thu được muối ăn.
Bài 3. Cho hỗn hợp rượu và nước vào bình có nhánh, gắn với ống sinh hàn [dụng cụ làm lạnh]. Đung ở 78,30C, rượu sẽ bốc hơi, hơi dẫn đi qua ống sinh hàn thu được rượu [vì rượu sôi ở78,30C] còn lại là nước.
Bài 4. Hạ nhiệt độ của hỗn hợp nitơ và oxi xuống thấp và áp suất cao [để hóa lỏng không khí], sau đó tăng dần nhiệt độ cho không khí lỏng bay hơi, ở – 1960C nitơ bay hơi, còn ở – 1830C thì oxi bay hơi.
Bài 5. Dẫn hỗn hợp khía lội qua dung dịch nước vôi trong , khí CO2 bị nước vôi trong giữ lại, thu được khí axetylen tinh khiết.
Bài 6. Phương án đúng là C.
Bài 7. Phương án đúng là E.
Giải thích:
- Hòa tan hỗn hợp muối ăn và vôi sống vào nước vôi trong ta thu được hỗn hợp nước muối và nước vôi trong.
- Sục khí CO2 vào hỗn hợp dung dịch trên, khí cacbonic làm nước trong vôi vẩn đục [do CO2 phản ứng với nước vôi trong tạo ra kết tủa CaCO3 không tan trong nước]
- Dùng phễu đặt sẵn giấy lọc, lọc hỗn hợp nước sau khi sục khí CO2. Dung dịch nước thu được là nước muối, cô cạn hỗn hợp này thu được muối ăn.
- Phần kết tủa thu được đem nung ở nhiệt độ cao thu được vôi sống
Tất cả nội dung bài viết. Các em hãy xem thêm và tải file chi tiết dưới đây:
Luyện Bài tập trắc nghiệm môn Hóa lớp 8 - Xem ngay
>> Học trực tuyến lớp 9 và luyện vào lớp 10 tại Tuyensinh247.com. , cam kết giúp học sinh lớp 9 học tốt, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.
Hệ thống lọc nước giếng bị nhiễm phèn
Trong tự nhiên, các chất thường tồn tại ở dạng các hỗn hợp khác nhau. Tùy vào mục đích sử dụng, người ta sẽ tách các chất ra khỏi nhau theo nhiều cách khác nhau.
2. Một số phương pháp đơn giản tách các chất ra khỏi hỗn hợp
Phương pháp lọc: Dùng để tách chất rắn không tan ra khỏi hỗn hợp lỏng
Phương pháp cô cạn: Dùng để tách chất rắn tan [không hóa hơi khi gặp nhiệt độ cao] ra khỏi dung dịch hỗn hợp lỏng.
Phương pháp chiết: Dùng để tách các chất lỏng ra khỏi hỗn hợp lỏng không đồng nhất.
@1763683@
3. Thực hành tách chất
Thí nghiệm 1: Tách sulfur [lưu huỳnh] ra khỏi hỗn hợp sulfur và nước
Bước 1: Lắp dụng cụ như hình vẽ
Bước 2: Rót hỗn hợp theo đũa thủy tinh vào phễu có gấp giấy lọc.
Bước 3: Phần chất rắn màu vàng sulfur không tan sẽ ở lại trong phễu, nước sẽ chảy qua phễu xuống bình đựng nước lọc hứng dưới phễu.
Thí nghiệm 2: Tách muối ăn ra khỏi dung dịch muối
Bước 1: Lắp dụng cụ như hình vẽ
Bước 2: Đặt bát đựng dung dịch muối lên kiềng đun.
Bước 3: Đun sôi dung dịch cho đến khi cô cạn, nước bay hơi hết, thu được chất rắn là muối ăn.
Thí nghiệm 3: Tách dầu ăn ra khỏi nước
Bước 1: Lắp dụng cụ như hình vẽ
Bước 2: Mở khóa cho nước chảy từ từ xuống bình tam giác.
Bước 3: Quan sát đến khi dầu ăn chạm khóa thì đóng khóa.
Các phương pháp lọc, cô cạn và chiết là những phương pháp đơn giản để tách các chất ra khỏi hỗn hợp. Tùy vào tính chất của các hỗn hợp mà chọn lựa phương pháp tách phù hợp.
Bài viết này cần thêm chú thích nguồn gốc để kiểm chứng thông tin. Chưng cất là một phương pháp tách dùng nhiệt để tách hỗn hợp đồng thể [dung dịch] của các chất lỏng khác nhau. Chất rắn hòa tan, ví dụ như các loại muối, được tách ra khỏi chất lỏng bằng cách kết tinh. Dung dịch muối có thể làm cô đặc bằng cách cho bay hơi. Khi sản phẩm mong muốn chính là hơi bốc lên, ví dụ như khi khử muối ra khỏi nước biển, thì người ta cũng gọi đó là chưng cất, mặc dù điều này chính xác ra là không đúng. Một khả năng khác để tách dung dịch là đông tụ. Trong các ngôn ngữ châu Âu, từ chưng cất bắt nguồn từ tiếng La tinh destillare có nghĩa là nhỏ giọt xuống.
Trong thời kỳ Cổ đại các loại tinh dầu được chưng cất nhiều nhất. Vào thời kỳ chuyển tiếp thế kỷ [năm 1000], khi axít sulfuric và axít nitric và đặc biệt là từ khi rượu [êtanol] được khám phá thì chưng cất trở thành một phương pháp hết sức quan trọng. Thêm vào đó, trong thế kỷ 17, là việc chưng cất lấy nước ngọt từ nước biển và chưng cất nhựa đường và hắc ín để trét kín tàu.
Có hằng loạt phương pháp tách để tách một hỗn hợp. Tính đặc biệt của chưng cất là dùng năng lượng như là phương tiện trợ giúp để tách. So với các phương tiện trợ giúp khác, ví dụ như là các chất hấp thụ hay dung môi, năng lượng có một ưu thế lớn đó là có thể dễ dàng đưa vào và lấy ra khỏi một hệ thống. Chưng cất dựa trên nhiệt độ sôi khác nhau của các chất lỏng tham gia. Người ta cũng nói là các chất lỏng có áp suất hơi khác nhau tại cùng một nhiệt độ. Nếu đưa năng lượng vào hệ thống, vì có áp suất hơi khác nhau, chất có áp suất hơi cao hơn [nhiệt độ sôi thấp hơn] bốc hơi nhiều hơn các chất khác. Vì thế mà nồng độ của chất có nhiệt độ sôi thấp hơn trong phần cất cao hơn là ở trong hỗn hợp ban đầu.
Phải phân biệt chưng cất ra thành quy trình một lần, như hay diễn ra trong phòng thí nghiệm để tách một hóa chất tinh khiết ra khỏi một hỗn hợp, và chưng cất liên tục, thường diễn ra trong các cột chưng cất của một nhà máy hóa học.
Lặp lại bước tách hỗn hợp
Nồng độ của chất cần phải tách có thể được tiếp tục nâng cao bằng cách tiếp tục chưng cất lại phần cất. Nhiệt độ sôi khác nhau càng lớn thì người ta cần càng ít lần chưng cất để đạt đến một nồng độ nhất định.
Chưng cất phân đoạn
Chưng cất phân đoạn là một trong những phương pháp kinh điển dùng để tách các chất bay hơi ra khỏi một hỗn hợp dựa vào sự khác biệt nhiệt độ sôi của các chất trong hỗn hợp. Quá trình chưng cất có thể thực hiện ở áp suất khí quyển hay áp suất giảm. Phương pháp chưng cất phân đoạn được thực hiện với những bình cất có lắp cột phân đoạn và thường được nối với máy hút chân không để giảm nhiệt độ chưng cất, giảm ảnh hưởng tới các chất nhạy cảm với nhiệt độ. Nhiệt độ và áp suất được theo dõi trong quá trình chưng cất. Phương pháp này thường áp dụng để tách các chất thành phần của tinh dầu.
Chưng cất lôi cuốn
Chưng cất thật ra chỉ cần thiết khi các chất lỏng cần phải tách hòa tan với nhau ví dụ như dung dịch cồn và nước. Nếu hỗn hợp là của những chất không hòa tan vào nhau, ví dụ như nước và dầu thì lệ thường là có thể tách các chất lỏng bằng cách lắng và gạn đi.
Khi khai thác tinh dầu chỉ có trong cây cỏ ở nồng độ thấp như cây oải hương [Lavandula angustifolia] hay cây cúc Đức [Matricaria recutita] người ta cho thêm một ít nước vào cây cỏ đã được cắt nhỏ và đun nóng [chưng cách thủy]. Nhờ có một phần nước nên nhiệt độ được giữ cố định ở nhiệt độ sôi một thời gian, cũng có thể dùng áp suất cao để nâng nhiệt độ lên quá 100 °C. Hơi dầu đi cùng với hơi nước vào bộ ngưng tụ và ngưng tụ lại. Hỗn hợp dầu-nước sau đó có thể tách bằng cách lắng gạn đi. Hơi nước cuốn theo một thành phần khác thật ra là không tan đi theo. Nếu không có nước thì nhiệt độ sẽ tăng cao đến mức dầu có thể bị phân hủy.
Một cách khác là có thể đun nước trong một lò nấu riêng và cho hơi nước đi qua cây tinh dầu được cắt nhỏ để lôi cuốn tinh dầu đi theo hơi nước.
Rượu và các hỗn hợp đẳng phí
Ứng dụng lâu đời nhất và đồng thời là được biết đến nhiều nhất của chưng cất là sản xuất rượu mạnh. Nồng độ của êtanol chỉ có thể nâng cao đến tối đa là 95,57%. Trong nhiều trường hợp có một tỷ lệ nhất định của hỗn hợp hai chất lỏng mà không thể tiếp tục tách bằng phương pháp chưng cất được nữa. Các hỗn hợp này được gọi là hỗn hợp đẳng phí. Nếu muốn tăng nồng độ của cồn phải dùng đến các phương pháp tinh cất đặc biệt khác.
| Wikimedia Commons có thêm hình ảnh và phương tiện truyền tải về Chưng cất. |
- Chưng cất phân đoạn
- Chưng cất chân không
Lấy từ “//vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Chưng_cất&oldid=68049396”