Een praktische toepassing van chemie is dat het kan worden gebruikt om de ene stof van de andere te scheiden. De redenen dat materialen van elkaar kunnen worden gescheiden, zijn omdat er een verschil is tussen hen, zoals de grootte (het scheiden van rotsen van zand), de toestand van de materie (het scheiden van water van ijs), oplosbaarheid, elektrische lading, of smeltpunt.
Zand en zout scheiden
- Studenten worden vaak gevraagd om zout en zand van elkaar te scheiden om meer te weten te komen over mengsels en om de verschillen tussen materievormen te onderzoeken die kunnen worden gebruikt om mengselcomponenten te scheiden.
- Drie methoden die worden gebruikt om zout en zand te scheiden, zijn fysische scheiding (stukjes uitkiezen of dichtheid gebruiken om zand naar boven te schudden), het zout oplossen in water of het zout smelten.
- Waarschijnlijk is de eenvoudigste methode om de twee stoffen te scheiden zout in water op te lossen, de vloeistof uit het zand te gieten en vervolgens het water te verdampen om het zout te winnen.
Fysieke scheiding van zout en zand
Omdat zowel zout als zand vaste stoffen zijn, kun je een vergrootglas en een pincet krijgen en uiteindelijk deeltjes zout en zand eruit halen.
Een andere fysieke scheidingsmethode is gebaseerd op de verschillende dichtheden van zout en zand. De dichtheid van zout is 2,16 g / cm³ terwijl de dichtheid van zand 2,65 g / cm³ is. Met andere woorden, zand is iets zwaarder dan zout. Als je een pan met zout en zand schudt, zal het zand uiteindelijk naar de top stijgen. Een vergelijkbare methode wordt gebruikt om naar goud te pannen, omdat goud een hogere dichtheid heeft dan de meeste andere stoffen en zinkt in een mengsel.
Zout en zand scheiden met behulp van oplosbaarheid
Een methode voor het scheiden van zout en zand is gebaseerd op oplosbaarheid. Als een stof oplosbaar is, is dat het betekent dat het oplost in een oplosmiddel. Zout (natriumchloride of NaCl) is een Ionische verbinding dat is oplosbaar in water. Zand (meestal siliciumdioxide) is dat niet.
- Giet het zout en zandmengsel in een pan.
- Voeg water toe. U hoeft niet veel water toe te voegen. Oplosbaarheid is een eigenschap die wordt beïnvloed door temperatuur, dus er lost meer zout op in warm water dan koud water. Het is prima als het zout op dit punt niet oplost.
- Verwarm het water tot het zout is opgelost. Als je komt waar het water kookt en er nog steeds vast zout is, kun je een beetje meer water toevoegen.
- Haal de pan van het vuur en laat hem afkoelen tot hij veilig te hanteren is.
- Giet het zoute water in een aparte container.
- Verzamel nu het zand.
- Giet het zoute water terug in de lege pan.
- Verwarm het zoute water tot het water kookt. Blijf koken totdat het water weg is en je nog zout hebt.
Een andere manier waarop je het zoute water en het zand kunt scheiden, is door het zand / zout water op te roeren en door een koffiefilter te gieten om het zand op te vangen.
Mengselcomponenten scheiden met behulp van smeltpunt
Een andere methode om componenten van een mengsel te scheiden is gebaseerd op smeltpunt. Het smeltpunt van zout is 1474 ° F (801 ° C), terwijl dat van zand 3110 ° F (1710 ° C) is. Zout wordt gesmolten bij een lagere temperatuur dan zand. Om de componenten te scheiden, wordt een mengsel van zout en zand verwarmd boven 801 ° C, maar toch onder 1710 ° C. Het gesmolten zout kan worden afgegoten, waardoor het zand achterblijft. Gewoonlijk is dit niet de meest praktische scheidingsmethode omdat beide temperaturen erg hoog zijn. Terwijl het verzamelde zout zuiver zou zijn, zou wat vloeibaar zout het zand vervuilen, zoals proberen zand van water te scheiden door water weg te gieten.
Opmerkingen en vragen
Let op, je had gewoon het water uit de pan kunnen laten verdampen totdat je zout overhad. Als je ervoor had gekozen om het water te verdampen, zou je het proces sneller hebben kunnen versnellen door het zoute water in een grote, ondiepe bak te gieten. Het vergrote oppervlak zou de snelheid hebben gewisseld waarmee waterdamp in lucht had kunnen komen.
Het zout kookte niet weg met het water. Dit komt omdat het kookpunt van zout veel hoger is dan dat van water. Het verschil tussen kookpunten kan worden gebruikt om water te zuiveren via destillatie. Bij destillatie wordt het water gekookt, maar wordt het vervolgens afgekoeld zodat het uit damp terug in water condenseert en kan worden verzameld. Kokend water scheidt het van zout en andere verbindingen, zoals suiker, maar het moet zorgvuldig worden gecontroleerd om het te scheiden van chemicaliën met lagere of vergelijkbare kookpunten.
Hoewel deze techniek kan worden gebruikt om zout en water of suiker en water te scheiden, scheidt het zout en suiker niet van een mengsel van zout, suiker en water. Kun je een manier bedenken om suiker en zout te scheiden?
Klaar voor iets meer uitdaging? Proberen zuiverend zout uit steenzout.