Sayfalar

27 Mayıs 2010 Perşembe

BİZ BİRER KARIŞIMIZ



KARIŞIMLARI AYIRMA TEKNİKLERİ

KARIŞIMLARI AYIRMA TEKNİKLERİ


Karışımların halinde bulunan maddelerin bazılarının kullanılabilmesi için karışımların ayrılması gerekir. Örneğin; canlılar solunum için gerekli oksijeni havadan gaz halinde alırlar. Özel amaçlar için saf oksijene ihtiyaç duyulduğunda ise havadaki oksijenin hava karışımını oluşturan azot gibi diğer gazlardan ayrılması gerekir. Saf oksijen, hastanelerde suni solunumda, oksijen kaynakçılığında, çelik endüstrisinde kullanılır. Yine içme suyu sıkıntısı çeken yerlerde, deniz suyundan içme suyu elde edilir. Bu durumda deniz suyunu, içerdiği diğer maddelerden ayrılması gerekir.Ham petrolden çeşitli petrol ürünleri elde etmek içinde uygun ayırma yöntemlerine başvurulur. Bu karışımlardan, saf maddelerin ayrılması için bu maddelerin çeşitli ayırt edici özelliklerinin farklığından yararlanılır. Maddeler özelliklerine göre de değişik amaçlar içinde kullanılır. Örneğin ; su, kimyasal deneylerde yada akümükülatörler de kullanılacaksa , tamamen saf olması arz edilir. Ancak içme suyu olarak kullanılacak suyun bazı mineralleri içinde belirli oranda bulundurması gerekir. Bunun yanında su, bir otomobil motorunu soğutma sisteminde kullanılacaksa, antifriz adıyla anılan ve suyun donma noktasını düşüren etilen glikolle belirli bir karışım halinde bulunması istenir. Karışımların bazı özellikleri şunlardır :

1. Karışımı oluşturan maddelerin miktarı isteğe bağlıdır.

2. Karışımı oluşturan maddeler karışım içinde kendi özeliklerini yitirmezler.

3. Karışım, kendini oluşturan maddelerin özelliklerini taşır.

4. Karışımların erime ve kaynama noktaları gibi özellikleri, karışımı oluşturan madde miktarına bağlı olarak değişkenlik gösterir.

5. Karışımlar fiziksel yollarla oluşur ve fiziksel yollarla karışımı oluşturan maddelere ayrılır.

DENEY

Karışımların Ayrılması


Kazanılacak Davranışlar : Çeşitli yöntemler kullanılarak karışımların birbirinden ayrılmasını sağlamak

Araç ve Gereçler : 500 ml’lik beher, Odun talaşı, Demir tozu, Tuz, Su, İspirto, Mıknatıs

Deneyin Yapılışı:

Yukarıda verilen araç ve gereçleri kullanarak, oluşturduğunuz bir karışımı kendisini oluşturan maddelere ayırınız.

Yöntem l

Odun talaşı yüzdürme yöntemiyle karışımdan ayrılır. Karışımların yüzdürme yoluyla birbirinden ayrılabilmesi için karışımı oluşturan maddelerin yoğunluklarının farklı olması gerekmektedir.

Yöntem 2

Demir tozu mıknatıs kullanılarak karışımdan ayrılabilir.

Yöntem 3

Su ve İspirto’yu birbirinden kaynama noktalarını kullanarak ayırabiliriz. Bunun için aşağıdaki düzeneği kurunuz. Eden içerisine su ve alkol konulur. Lastik tıpa ve termometre yerleştirildikten sonra ısıtma işlemine geçilir. Beher içerisinde soğuk su veya buz bulunan bir kap içerisine yerleştirilir. Kaynama noktalarının farklı oluşunda dolayı su ve alkol birbirinden ayrılır.



Yöntem 4

Su ve tuz birbirinden kristallendirme yapmak suretiyle ayrıştırılır.

Değerlendirme Soruları:

1. Deneyde başka hangi yöntemler kullanılabilir?



CEVAP

1. Deneyde çeşitli maddeleri ekleyerek yada çıkararak daha farklı ayırma yöntemleri kullanılabilir. Demir tozunu mıknatıslanma yöntemiyle ayırdıktan sonra, odun talaşı ile tuzu çözünürlük farkı ile ayırabiliriz. Odun talaşı sudan kolaylıkla ayrılabilir. Tuz ile su buharlaştırma yöntemi ile birbirinden ayrılabilir. Suyu buharlaştırdığımızda kap içinde tuz kristallerini elde ederiz. Su ve ispirtoyu ise ayrımsal damıtma yöntemiyle ayırabiliriz.



KARIŞIMLARLA ÇALIŞMAK

Bir maddenin karışım olduğuna nasıl karar verebilirsiniz

Neler Kullanırsınız?

yemek tuzu, temiz küçük taneli çakıl ve ince taneli kum pirinç, makas, kaşık kavanoz (2 adet)

1. Temiz bir kavanoza iki kaşık pirinç koyunuz. Bu kavanoza iki kaşık tuz ekleyiniz, kavanozun kapağını kapatarak çalkalayınız. Çalkaladığınızda karışımdaki maddelerden özelliği değişen olup olmadığını gözlemleyiniz. Bu karışımdaki maddeleri nasıl ayırabileceğinizi defterinize yazınız.

2. Diğer kavanoza ikişer kaşık kum ve çakıl koyunuz. Kapağını kapatarak çalkalayınız. Grup arkadaşlarınızla kum - çakıl karışımını nasıl ayrılabileceğinizin deneyini tasarlayınız. Deney plânını öğretmeninize gösterdikten sonra gerekli malzemeleri edinerek deneyi yapınız.

3. Kum ve çakılın bulunduğu kavanoza 2 kaşık tuz koyunuz ve kavanozu çalkalayınız. Bu karışımı da nasıl ayırabileceğinizi arkadaşlarınızla tartışınız.

Verilerinizi Değerlendiriniz

1. Tuz, pirinç, kum ve çakılın özellikleri karışım oluşturduklarında değişti mi? Bunu nasıl anladınız?

2. Tuz ve pirinç, kum ve çakıl, kum, çakıl ve tuz karışımlarını oluşturan maddeleri nasıl ayırabildiniz? Bu karışımların hepsi için aynı yöntemi mi uyguladınız?

Vardığınız Sonuç Nedir?

1. Bir maddenin karışım olduğuna hangi özelliklerine göre karar verirsiniz?

2. Karışımları hangi yöntemlerle birbirinden ayırdınız? Günlük yaşantınızda bu yöntemleri hangi alanlarda kullanırsınız?

3. Oluşturduğunuz karışımlarda tüm maddeleri karışımdan ayırabildiniz mi?

4. Karışımların arı maddelerden farklı olduğunu nasıl anlarsınız?

RENKLERİN YARIŞI

Siyah mürekkep bir karışım mıdır? Etkinliği yaparak bu soruyu yanıtlayabilirsiniz.

Neler Kullanışınız?

su, geniş ağızlı kavanoz, makas

süzgeç kâğıdı (Kurutma ya da kromotografi kâğıdı da olabilir.)

paket lâstiği

siyah ya da kahverengi keçeli kalem (Suda çözülebilen, mürekkep içeren tahta kalemi de olabilir.)

Nasıl Bir Yol izlersiniz?

1. Kavanoza, ağız kısmına 2-3 cm kalana kadar su doldurunuz.

2. Süzgeç kâğıdının ortasına küçük bir delik açınız. Şekilde görüldüğü gibi bu deliğin çevresine keçeli kalemle noktalar koyunuz.

3. Süzgeç kâğıdını kavanozun ağzına kapatıp paket lâstiğiyle gerdiriniz.

4. Başka bir süzgeç kâğıdını aşağıdaki fotoğrafta görüldüğü gibi keserek huni yapınız. Kâğıt huniyi kavanozdaki süzgeç kâğıdının deliğine suya değecek şekilde geçiriniz.

5. Suyun noktalardan geçmesini gözleyiniz ve gözlemlerinizi yazınız.

Verileri Değerlendiriniz.

Keçeli kale

KARIŞIM

KARIŞIMLARI AYRIŞTIRMA




Deneyin Amacı: Maddelerin kendi özelliğini kaybetmeden bir araya gelerek oluşturduğu karışımı kendini meydana getiren maddelere ayırma işlemini kavramak.



Hazırlık Soruları:



1-Karışım nedir? Şekerli sudan suyu nasıl ayırırız? Tartışınız.



2-Herhangi bir kap içerisine tebeşir tozu koyarak karıştırınız karışımın rengini gözleyiniz.Karışımı bir müddet bekletiniz ve olayı gözleyiniz. Tebeşir tozlarının çökmesinin nedenini tartışınız.



3-Bir bardak suya bir adet küp şeker atarak karıştırınız tadına suya bakınız sonra 2 küp şeker daha atıp karıştırınız ve kontrol ediniz nedenini tartışınız.



4-Çaydanlıkta kaynatılan suyun dibindeki birikintilerin nedenini tartışınız.



Kullanılan Araç ve Gereçler:



1-bir adet tebeşir

4-su ve iki adet beherglas

7-cam levha



2-bir miktar kükürt ve demir tozu

5-şeker ve yemek tuzu



3-mıknatıs

6-saat camı





Deney Düzeneği:



Deneyin Yapılışı:



1-Saat camı üzerine bir miktar kükürt tozu dökerek mıknatısı yaklaştırın sonra kükürt tozunun üzerine demir tozu dökerek iyice karıştırınız ve mıknatısı cam levhanın üzerine koyarak saat camı



üzerine yaklaştırınız



2-2 adet beherglas içine bir miktar (100 cm ) su koyunuz. Beherglaslardan birine şeker veya tuz koyunuz diğer beherglas içerisine de tebeşir tozlarını dökerek iki beherglası iyice karıştırınız ve bir süre bekleyiniz.



3-Tebeşir tozu konulmuş suyu süzünüz diğer suyu ise iyice kaynatınız.



Deney Sonucu:



1-Saat camı üzerindeki kükürt ve demir tozu karışımı mıknatıs yardımıyla ayrılmıştır.



2-Tebeşir tozları suyun dinlenmesiyle su içinde çökmüştür ve süzerek ayrıştırabiliriz. Şekerli suda ise suyu buharlaştırarak ayırabiliriz.



Deniz ve göllerdeki su buhar haline gelirken içindeki madensel tuzlar deniz ve göllerin tuzluluk oranını belirler.



Teorik Bilgi:



İki ya da daha fazla maddenin özelliğini kaybetmeden bir araya gelerek oluşturduğu maddeye KARIŞIM denir.Karışım kendisini meydana getiren maddelerin özelliğini taşır ve her oranda karışabilir.



Karışım içindeki maddelerin karışım içindeki dağılım her yerde aynı değilse bu karışıma heterojen (adi) karışım denir. Toprak, çamurlu su, reçel veya meyva suyu gibi



Karışım içindeki maddelerin oranı(dağılımı) her yerde aynı ise bu karışıma homojen(çözelti) karışım denir şekerli su,limonata, hava bu tür karışıma örnektir.



Karışımları kendini meydana getiren maddeleri ayırma işlemlerinede fiziksel yöntem denir ve fiziksel yöntemler;eleme,süzme,yüzdürme,dinlendirme,çözme,kristallendirme,damıtma ve mıknatısla ayrıştırmadır.

26 Mayıs 2010 Çarşamba

karışımları nasıl ayırırız

karışımları ayırma teknikleri; Yani maddeleri karıştırdıktan sonra eğer hala ayırabiliorsak ayırırız.Bu ayırma teknikleri ısıtılarak olur veya yane başka bir maddeyle karıştırarak olur.bunlar; Karışımların Ayrıştırılması 1. Mıknatıs yardımı ile bazı maddeler ayrıştırılabilir. (Demir, kobalt, nikel metalleri mıknatısla ayrıştırılır.) 2. Bir katının sıvıda çözünmüş olduğu karışımlar sıvının buharlaştırılması ile ayrıştırılabilir. 3. Sıvı - sıvı homojen karışımları kaynama noktaları farklılığından yararlanılarak (Ayrımsal damıtma) ayrıştırılabilir. 4. Bir katının sıvıda çözünmemiş olduğu karışımlar süzme yoluyla ayrıştırılabilir. 5. Sıvı - sıvı heterojen karışımları ayırma hunisi yardımı ile yoğunluk farkından yararlanılarak ayrıştırılabilir. 6. Gaz karışımları gazların yoğunlaşma noktalarının farklılığından yararlanılarak ayrıştırılabilir. 7. Katı - katı karışımlarının bazıları çözünürlük farkından bazıları yoğunluk farkından bazıları erime noktalarının farklılığından yararlanılarak birbirinden ayrılabilir. Elektriklenme ile Ayrıştırma Plastik bir tarakla taranan saç elektriklenir. Yün kazakları çıkarılırken çıtırtı sesleri ve kıvılcımlar oluşur. Ebonit Çubuk yün parçasına sürtüldüğünde küçük kağıt parçalarını çeker. Bu tür olaylar bazı cisimlerin sürtünme ile elektrik yükü kazanmasından kaynaklanır. Elektriklenen maddeler hafif bazı maddeleri çekerler. Kırmızı pul biber ve yemek tuzu karışımına elektrik yüklü ebonit çubuk yaklaştırıldığında çubuğun pul biberleri çektiği gözlenir. Pul biber yemek tuzundan bu metotla ayrıştırılmış olur. Hâl Değiştirme Sıcaklıkları Farkı ile Ayrıştırma Hâl değiştirme sıcaklığından yararlanarak erime noktası farklı olan katı-katı karışımları, kaynama noktası farklı sıvı-sıvı karışımları ve yoğunlaşma noktaları farklı gaz-gaz karışımları birbirinden ayrılabilir. Demir ve kurşundan oluşan bir karışımın ayrılması: Demirin erime noktası 1540°C ve kurşunun erime noktası 327,5°C'dir. Karışım bir potada ısıtıldığında erime noktası düşük olan kurşun önce erir. Sıvı hâle geçen kurşun süzülerek demirden ayrılır. Maddelerin erime kaynama sıcaklıkları gibi, hal değiştirme sıcaklıklarının ayırt edici bir özellikleri olduğunu biliyoruz. Maddelerin bu özelliklerinin farklı oluşundan yararlanarak karışımları bileşenlerine ayırabiliriz. Suda çözünen katı bir madde, suyun buharlaşması ile saf olarak elde edilebilir. Belli bir sıcaklıkta diğerlerine göre daha fazla miktarda buharlaşan sıvıların kaynama noktası düşüktür. Örneğin; aynı koşullardaki etil alkol sudan daha çok buharlaştığından, kaynama noktası sudan düşüktür. 100°C, etil alkol 78°C'de kaynar. Saf maddelerde hal değişimi süresince sıcaklık sabittir. Örneğin;100°C'ta kaynar. 0°C'ta donar. (1 atm'de) kaynama ve donma süresince sıcaklık sabittir. Çözeltilerde ise hal değişim süresince sıcaklık sabit değildir. Çözeltilerde, kaynama süresince sıcaklık artma; donma süresince sıcaklıkta azalma gözlenir. (artma ve azalmanın nedeni lise kimya 2 dersinde açıklanacaktır.) Çözünürlük Farkı İle Ayrıştırma Çözünürlüğün, maddeler için ayırt edici bir özellik olduğunu biliyoruz.maddelerin çözünürlüklerinin farklı olmasından yararlanarak karışımları bileşenlerine ayırabiliriz.Örneğin,salamura peynirinden suda bekletildiğinde,tuz suda çözünerek peynirden ayrılmış olur.Karışımda bulunan maddelerden biri çözücüde çözünüyor,diğeri çözünmüyorsa bu yöntemi uygulayabiliriz. Her maddenin sudaki çözünürlükleri farklıdır. Kükürt-bakır sülfat karışımın ayrılması Kükürt-bakır sülfat karışımı suya atıldığında bakır sülfat çözünür, kükürt çözünmeden su üzerinde kalır. Çözelti süzgeç kâğıdından süzülürse kükürt ayrılır. Süzgeç kâğıdından geçen bakır sülfat çözeltisi ısıtılarak suyu buharlaştırılır ve bakır sülfat elde edilir. Böylece kükürt ve bakır sülfat ayrıştırılmış olur. Yemek tuzu kum karışımın ayrılması Yemek tuzu ve kum suya atılıyor, yemektuzu çözünüyor, kum çözünmüyor. Karışım süzüldüğünde kum süzgeç kağıdında kalıyor, Daha sonra tuzlu su çözeltisinin suyu buharlaştırıldığında geriye tuz kalıyor. Potasyum nitrat ve sezyum sülfattan oluşan karışımın ayrılması Karışımdaki maddelerin her ikisi de aynı sıvıda çözündüğü veya birinin çözünüp, diğerinin çözünmediği sıvı bulunmadığı durumda karışımdaki maddelerin çözünürlüklerinin sıcaklıkla değişiminden yararlanılır. Çözeltinin sıcaklığı değiştirilerek, ayrımsal kristallenme ile çözeltideki maddeler ayrı ayrı elde edilir. Sıcaklığın artırılmasıyla potasyum nitratın (KNO3) çözünürlüğü artarken, sezyum sülfatınki (Cs2SO48H2O) azalır. Karışım suya atılarak hepsinin çözünmesi sağlanır. Sıcaklık artırılırsa sezyum sülfat, azaltılırsa potasyum nitrat çöker. Daha sonra çökelti süzgeç kağıdından süzülerek ayrılır. Kalan çözeltinin suyu buharlaştırılır. MIKNATISLANMA İLE AYRIŞTIRMABazı maddeler mıknatıs tarafından çekilirken bazıları çekilmez. Demir,kobalt,nikel gibi maddeler mıknatıs tarafından çekilebilen; çinko alüminyum,şeker,kükürt gibi maddeler mıknatıstan etkilenmeyen maddelere örnektir. Çivi, toplu iğne, makas, pense gibi maddelerin mıknatıs tarafından çekilir. Bu maddelerin yapısında demir vardır Demir tozu-kükürt karışımı, demirin mıknatıstan etkilenme özelliğinden yararlanılarak ayrıştırılır. ÖZ KÜTLE FARKI İLE AYRIŞTIRMA Öz kütleleri farklı iki katı karışımı: İki katının da çözünmediği bir sıvıya atılır. Katıların öz kütleleri farklı olduğundan ve sıvıda çözünmediğinden sıvı içerisinde farklı bölgelerde toplanırlar. Özkütle maddeler için ayırt edici bir özelliktir. Bu özellikten yararlanarak karışımları bileşenlerine ayırabiliriz. Örneğin, buğday ile samanı havaya savurduğumuzda rüzgar, öz kütlesi küçük olan samanı uzağa sürükler böylece buğday samandan ayrılmış olur. Öz kütle farkıyla Ayırma yöntemi, suda çözünmeyen katı maddelerden oluşan karışımların ayrılmasından kullanılabileceği gibi, birbiri içinde çözünmeyen sıvı maddelerin ayrılmasında da kullanılabilir. Farklı iki katı maddeden oluşan bir karışımı ayırmak için, bu karışımın üzerine bileşenlerle etkileşmeyen sıvı eklenir. Sıvının öz kütle değeri, bileşenlerin öz kütle değerleri arasında olmalıdır. Karışımı oluşturan maddeler öz kütlelerin göre tabakalar halinde sıralanır. Öz kütlesi sıvıdan büyük olan kabın altında, küçük olan ise kabın üst kısmında toplanır. Böylece karışımı oluşturan maddeler birbirinden ayrılır. Kum ve naftalin karışımının ayrılması: Karışım suya atılır. Kumun yoğunluğu sudan fazla olduğundan dibe çöker, naftalinin yoğunluğu sudan az olduğundan suyun üst kısmında kalır. Üstteki naftalin alınır. Geriye su-kum karışımı kalır, su süzülür. Böylece kum naftalinden ayrıştırılmış olur. Öz kütleleri farklı ve birbiri içerisinde çözünmeyen iki sıvı, karışımı ayırma hunisi yardımıyla ayrıştırılabilir. Öz kütlesi büyük olan altta, küçük olan üstte bulunur. Ayırma hunisi, alt kısmında musluk olan kılcal boruya sahip bir cam balondur. Karbontetraklorür-Zeytin yağı-bakır sülfat karışımının ayrılması: Karışım ayırma hunisine konur. Karışım, böyle bir kapta bir müddet dinlendirildiğinde karbontetraklorür en altta, zeytinyağı en üstte faz olarak bulunur. Musluk açılarak karbontetraklorür bitinceye kadar alttaki behere aktarılır. Daha sonra bakır sülfat alınır. Zeytinyağı, ayırma hunisinde kalır. Böylece zeytinyağı-karbontetra klorür - bakır sülfat karışımı ayrıştırılmış olur. SÜZME İLE AYIRMA Katının sıvı içinde dağılması ile oluşan heterojen karışımları, bileşenlerine ayırmak için süzme yöntemi kullanılır. Bu yöntemde gözenekleri farklı büyüklüklerde olan süzgeçler kullanılır. Süzme yöntemini gerçekleştirmek için, kullanılan süzme aracının gözenek büyüklüğü süzülecek maddeye uygun olmalıdır. Uygulanan yöntemin tam olarak gerçekleşebilmesi için, kullanılan süzgecin gözenek büyüklüğü, ayrılacak katının tanelerinden küçük olmalıdır. Süzme, gerek günlük yaşantımızda gerekse endüstride oldukça önemlidir.örneğin, çayı bardağa doldururken çay posasını ayırmak için süzgeç, haşlanmış makarnayı sudan ayırmak için kevgir, laboratuarda çeşitli katı maddeleri sıvılardan ayırmak için de farklı gözenek büyük lüğüne sahip süzgeç kağıtları kullanılır.

KARIŞIMLARI AYIRMA YÖNTEMLERİ

Karışımları eleme, süzme, yüzdürme, dinlendirme, mıknatısla ayırma, buharlaştırma ve damıtma yöntemleriyle ayırabiliriz.ElemeDeğişik irilikteki katı taneciklerden oluşan karışımları birbirinden ayırmak için eleme yöntemi kullanılır. Çakıl-kum, kepek-un, kömür-kömür tozu bu yöntemle birbirlerinden ayrılır.SüzmeKatı taneciklerle karışmış sıvı maddeler süzme yöntemiyle birbirinden ayrılır. Yıkanmış pirinci haşlanmış makarnayı içinden yaprak tanecikleri olan çayı süzdürme yöntemiyle birbirinden ayırabiliriz. Ayrıca içme ve kullanma sularındaki katı taneciklerde süzülerek temizlenir.YüzdürmeBirbiriyle karışmış olan tanecikler yüzdürme yöntemiyle ayrılabilir. Samanla karışmış buğday, sapla karışmış mercimek, toprakla karışmış ıspanak bu şekilde birbirinden ayrılır.DinlendirmeBir sıvı ve içine dağılmış katı tanecikleri dibe çöktürülerek birbirinden ayrılması, dinlendirme yöntemiyle yapılır. Bir bardağın içine bir miktar su koyup karıştırdığımızda bulanık bir karışım elde ederiz. Karışım bir süre beklettiğimizde toprağın dibe çöktüğünü saydam suyun üstte kaldığını görürüz. Kentlerde kullanılan suların bir kısmı gölgelerden ve akarsulardan elde edilir. Taş ve toprakla karışmış durumdaki bu sular önce dinlendirme havuzlarına alınarak taş ve toprağın dibe çökmesi sağlanır.Mıknatısla AyırmaDemir gibi mıknatısın çektiği maddelerle karışmış başka maddeleri ayırmada mıknatıs kullanılır. Çöplerden demir türü maddeler mıknatısla ayrılır. Demir tozuyla karışmış toz şeker karışımını mıknatısla ayırabiliriz.
BuharlaşmaBir sıvı madde ile karışmış başka bir maddeyi birbirinden ayırmak yada karışımı koyu bir kıvama getirmek için kullanılan bir yöntemdir.Süt tozu sütteki suyun; deniz tuzu, özel havuzlara alınan deniz suyunun buharlaştırılmasıyla elde edilir. Salça, reçel, pestil, pekmez, marmelat yapılırken de buharlaşma yöntemi kullanılır.DamıtmaBirbiriyle karışmış sıvıların ayrılmasında damıtma yöntemi kullanılır. Karışan maddelerin kaynama noktalarının farklı olmasından yararlanılır. Farklı kaynama noktasına sahip iki sıvıdan kaynama noktası düşük olan sıvı daha buharlaşmaya başlar ve ayrı bir kapta toplanarak yoğunlaştırılır. Böylece iki sıvı ayrılmış olur. Rafinelerde petrol damıtılarak petrol gazı, benzin, gaz yağı, motorin, fuel oil, makine yağları ve asfalt elde edilir.