Karışımları ayırma yöntemleri örnekleri soruları kimya video

Tanecik Boyutu Farkından Yararlanarak Yapılan Ayırmaİşlemleri:
Tanecik boyutları farklı maddelerin ayrılmasında kullanılan basit yöntemlerdir.

1-Ayıklama (KATI-KATI HETEROJEN KARIŞIM):

Ayıklama renk farkı, atıkların içinden metallerin mıknatıslanma ile ayrılması şeklinde de yapılabilir.

Çürük meyve ve sebzelerin ayrılması

Kömürün taş ve topraktan ayrılması

Kağıt atıkların metallerden ayrılması

Pirinç, mercimek, bakliyatların taş vs.den ayrılması

2- Eleme (KATI-KATI HETEROJEN KARIŞIM):

Tanecik boyutu farklı katı-katı heterojen karışımlarını ayırmada kullanılan basit bir yöntemdir. Özellikle inşaat
sektöründe önemini hala korumaktadır. Kum ve çakıl taşı, pirinç ve tuz, un ve yabancı maddelerin ayrılması.
3-Mıknatısla ayırma (KATI-KATI HETEROJEN KARIŞIM):
Demir, kobalt, nikel gibi magnetik özelliği olan maddeler mıknatıs tarafından
çekilirler (ferromanyetik maddeler) Eski gazete ve kağıtların toplanması sırasında karışan metaller, kağıt
hamur haline getirilirken  mıknatıs yardımıyla ayrılır.Demir tozu-odun talaşı ve demir tozu-kükürt tozu
karışımlarının ayrılması.
4-Süzme (KATI-SIVI, KATI-GAZ HETEROJEN KARIŞIM):
Bir sıvı veya gaz  içerisinde çözünmemiş halde bir katı bulunuyorsa bu katı uygun seçilen süzgeçler
yardımıyla ayrılır. Amaca uygun gözenekleri farklı süzgeçler kullanılır. Katı-sıvı heterojen karışımları genellikle
süzgeç kağıdı kullanılarak ayrılır . Çamurlu su, naftalin-su, makarna, çay, hava ve gaz filtreleri, gaz maskeleri..
5-Santrifüjleme (KATI-SIVI HETEROJEN KARIŞIMLAR):
Süzgeç kağıdından geçebilen katı maddeler santrifüjlenerek ayrıştırılabilirler. Santrifüj merkez kaç kuvveti sayesinde küçücük tanecikleri deney tüpünün çeperlerine yapıştırır.Böylece ayırma işlemi tam olarak sağlanabilir.Sütten krema ve tereyağı eldesi, kan ve idrar tahlillerinde, laboratuar ortamında yapılan çökelekayrılması deneylerinde kullanılır.
6-Diyaliz (SIVI-KATI KOLLOİT)
Koloidal karışımların ayrıştırılmasında kullanılan bir yöntemdir.  Yöntem, karışımların diyaliz tüpünün
gözeneklerinden geçmesi esasına dayanır. Diyaliz zarı yarı geçirgen olduğu için küçük moleküller zardan geçerken, daha büyük moleküller içerde kalır. Böbrek yetmezliği hastalarının bağlandığı diyaliz makinaları da bu yöntemle çalışır..
7-Süblimleşme (KATI-KATI HETEROJEN KARIŞIMLAR)
Süblimleşen katılar bu yöntemle ayrılır. Naftalin-tuz, katı iyot-tuz  süblimleşme ile birbirinden ayrılır.
Yoğunluk Farkından Yararlanılarak Yapılan Ayırma İşlemleri:
Yoğunlukları farklı olan maddelerin oluşturduğu heterojen karışımları ayırmada  kullanılan yöntemlerdir.
(Katı – katı heterojen karışımların ayrılması)
1-  Savurma     2-Özkütle farkı ile
(Sıvı – sıvı heterojen karışımların ayrılması)
3-  Ayırma hunisi 4-  Çöktürme        5-  Aktarma   6-  Yüzdürme        7-  Elektriklenme
1-   Savurma (KATI-KATI HETEROJEN KARIŞIMLAR):
Katı-katı karışımlarında yoğunluğu küçük olan maddeler savurma   yöntemiyle yoğunluğu büyük
olanlardan  ayrılırlar.  Özellikle rüzgarlı havalarda yapılan bu işlemle  çiftçiler tohumlu bitkileri saman ve sapından ayırırlar. Buğday ve samanı, bulgur ve kepeği  birbirinden ayırmak için yapılır.
2- Özkütle farkı ile ayırma (KATI-KATI HETEROJEN KARIŞIMLAR)
Özkütleleri birbirinden farklı olan suda çözünmeyen katılar suyla karıştırılır. Özkütlesi büyük olan katı madde dibe çöker, hafif olan katı madde yüzeye çıkar. Kaşık ya da spatül ile yüzeyden toplanır.Kum-talaş, kum-kükürt tozu.
3-Ayırma hunisi (SIVI-SIVI HETEROJEN KARIŞIMLAR):
Huni içinde yoğunluğu büyük olan madde altta yoğunluğu küçük olan madde ise üste toplanır. Huninin vanası açılarak alttaki kısım bitinceye kadar başka bir kaba sıvı akıtılarak ayırma işlemi tamamlanır.  (Zeytin yağı-su)
4-Çöktürme (KATI-SIVI HETEROJEN KARIŞIMLAR):
İki çözelti birbirine karıştırıldığında, çözeltideki iyonları birbiriyle tepkimeye girerler. Bu tepkimede oluşan ürünler suda az çözünen maddelerdense , bu madde çöker (çökelek), bu olaya da çöktürme tepkimesi denir. Atık suların ve içme sularının temizlenmesi, sarkıt ve dikitlerin oluşumu. Pamukkalede gerçekleşen beyaz görünüm sıcak sularda çözünmüş olan karbonatların yeryüzüne çıkınca soğuyan sudan çökelmesiyle oluşur. Suyun arıtılmasında da demir, fosfat gibi iyonlar çöktürme yöntemiyle uzaklaştırılır.
5-Aktarma(dekantasyon) (KATI-SIVI HETEROJEN KARIŞIMLAR):
Katı-sıvı heterojen karışımlarında, katı tamamen çöktükten sonra, üstte kalan sıvının dikkatlice başka bir kaba aktarılması işlemine denir. Zeytinyağı üretimi, şarap üretimi, altının su ve topraktan ayrılması, kum-su karışımının ayrılması.
6-Yüzdürme (flotasyon) (KATI-SIVI HETEROJEN KARIŞIMLAR):
Sudan hafif olan katı taneciklerinin su yüzeyine yükseltilerek uzaklaştırılmasıdır. Madencilik sektöründe  cevherlerin saflaştırılmasında çok kullanılır. Toz haline getirilen maden cevheri yağ-su karışımında basınçlı havayla köpük oluşturarak yüzeye çıkarılır. Diğer maddeler dipte kalır. Üstteki köpükle birlikte cevher alınır. Ispanağın, marulun yıkanması,  Kükürt tozu-su, saman-su karışımının ayrılmasında kullanılır.
7-Elektriklenme yoluyla ayırma (KATI-KATI HETEROJEN KARIŞIMLAR):
Katı-katı heterojen karışımlarını ayırmak için kullanılan bir yöntemdir. Ebonit çubuk, kumaş parçasına ya da saçımıza sürdüğümüzde elektrik yüküyle yüklenir. Kağıt parçası, kara biber gibi çok hafif maddeler bu elektriklenmiş ebonit çubuk ya da tarak tarafından tutularak ayrılırlar.
Çözünürlük Farkından Yararlanılarak Yapılan Ayırmaİşlemleri:
Maddelerin çözünürlüklerinin farklı olmasına dayalı ayırma yöntemleridir. Örneğin tuzlu peynir yada zeytinin suda bekletilmesiyle tuz peynir ve zeytinden ayrılarak suya geçer.
1-  Kristallendirme
2-  Ayrımsal kristallendirme
3-  Ekstraksiyon
4-   Çözünürlük farkı ile
1- Kristallendirme (KATI-SIVI HOMOJEN KARIŞIMLAR):
Katıların çözünürlüğü sıcaklıkla artar. Bu şekilde sıcakta hazırlanmış çözelti soğumaya bırakılınca çözünen katı düzgün geometrik şekilli olarak tekrar çökelir. Bu olayakristallenme denir. (Tuzlu su, şekerli su) Katı-sıvı homojen karışımlarda sıvının buharlaştırılarak, katı maddenin elde edilmesine denir.
ÖRNEK: Tuz- su karışımından, suyun buharlaştırılarak, tuzun elde edilmesi.
2- Ayrımsal Kristallendirme (KATI-KATI HOMOJEN KARIŞIM)
Sudaki çözünürlüklerinin sıcaklıkla değişimi birbirinden farklı olan iki katının ayrılması için kullanılır. Katı maddenin ikisi de suda çözünür. Elde edilen çözelti soğutulur. Çözünürlüğü sıcaklıkla azalan katı önce dibe çöker. Çöken katı dikkatli bir şekilde süzülerek karışımdan ayrılır. Bir çözeltide bulunan birden fazla tuzun, farklı sıcaklıklarda, katı halde çöktürülmesiyle (Sıcaklıkla çözünürlüğü önemli ölçüde birbirinden farklı olan) yapılan ayırma işlemine denir.
ÖRNEK: KNO3 ve Cs2 SO4 x 8 H2O karışımının ayrılması. (Sıcaklık artırıldığında Potasyum Nitratın sudaki çözünürlüğü artarken, sezyum sülfatın sudaki çözünürlüğü azalır.)
Deniz suyundan yemek tuzu elde etmek. NaCl – KNO3karışımının ayrılması
3-Ekstraksiyon (Özütleme-Çekme) yöntemiyle ayırma (KATI-SIVI HOMOJEN KARIŞIMLAR):
Katı veya sıvı bir karışımın eklenen çözücü yardımıyla karıştığı diğer katı ve sıvıdan ayrılması işlemine ekstraksiyon (özütleme, çekme) denir. Şeker pancarından şeker eldesi Meyve aromalarınıneldesi Bitkilerden yağ eldesi Tuzlu topraktan tuz eldesi İlaç ve  parfüm üretimi Çayın demlenmesi Söğüt ağacından aspirin eldesi Ekstraksiyon işlemleri genellikle yuvarlak ya da oval ayırma hunisi kullanılarak gerçekleştirilir. Ayırma hunisinin büyüklüğü, toplam hacminin iki katı kadar olmalıdır.
4-Çözünürlük farkı ile ayırma (KATI-KATI HETEROJEN KARIŞIMLAR)
Katılardan birini çözen, diğerini çözmeyen bir sıvı seçilir. Çözünmeyen madde diğerinden süzme ile ayrılır. Tuz-kum, tuz-kükürt tozu karışımı
Hal Değiştirme Sıcaklıkları Farkından Yararlanılarak YapılanAyırma İşlemleri:
1-  Kaynama Sıcaklıkları Farkına Göre
2-  Erime Sıcaklıkları Farkına Göre
3-  Yoğunlaşma Sıcaklıkları Farkına Göre
Kaynama Sıcaklıkları Farkından Yararlanılarak YapılanAyırma İşlemleri:
Kaynama sıcaklıkları farklı olan sıvıların oluşturduğu karışımlar bu fark dikkate alınarak yapılan kaynatma
işlemleriyle birbirlerinden ayrılabilirler .
1-  Buharlaştırma
2-  Basit damıtma (destilasyon) yöntemiyle ayırma
3- Ayrımsal damıtma (fraksiyonlu destilasyon)yöntemiyle ayırma
1-  Buharlaştırma yöntemiyle ayırma (KATI-SIVI HOMOJEN KARIŞIMLAR)
Bir katı sıvı homojen karışımında sadece katı bileşen elde edilmek istendiğinde buharlaştırma işlemi yapılır. Tuz-su, şeker-su karışımlarının ayrılması.
2-  Basit damıtma (destilasyon) yöntemiyle ayırma  (KATI-SIVI HOMOJEN KARIŞIMLAR)
Bir sıvının, önce buharlaştırılıp sonra tekrar yoğunlaştırarak yapılan ayırma işlemine denir. Her iki bileşende elde edilmek istendiğinde basit damıtma (destilasyon) yapılır. (Tuzlu su, şekerli su) Sıvı olarak elde edilen ürüne damıtık ürün ya dadestilat adı verilir. Damıtma, karışımdaki maddelerin kaynama sıcaklıklarının farklı olması temeline dayanır. Kaynama noktaları yakın sıvı-sıvı karışımları basit damıtma düzeneği ile tam saflıkta ayrıştırılamaz. Kaynama noktası 78 0C olan alkol sudan ayrılırken bir miktar su da buharlaşır. Bunu önlemek için ayrımsal damıtma uygulanır. Bu işlemdeki fark damıtma kolonununbulunmasıdır.
3- Ayrımsal damıtma (fraksiyonlu destilasyon) yöntemiyle ayırma (SIVI-SIVI HOMOJEN KARIŞIM)
Birbiri içerisinde homojen olarak dağılmış sıvıların, yine kaynama noktalarından yararlanarak, önce buharlaştırıp sonra yoğunlaştırarak yapılan ayırma işlemine denir.
ÖRNEK: Petrolün damıtılması
Erime Noktası Farkından Yararlanılarak  Yapılan Ayırma İşlemleri
(KATI-KATI  HETEROJEN KARIŞIMLAR)
Erime sıcaklıkları birbirinden farklı olan metal karışımları yüksek sıcaklıkta ısıtılır. Erime sıcaklığı düşük olan önce erimeye başlar, bir başka kaba aktarılarak karışımdan ayrılır. Bu yöntemin uygulanması için katıların erime noktası farkının fazla olması gerekmektedir. Metallerin saflaştırılması, alaşımları oluşturan metal bileşenlerin ayrıştırılması, çinko-demir tozu karışımı, kurşun-kalay karışımının (lehim) ayrılması.
Yoğunlaşma Sıcaklıkları Farkından Yararlanılarak  Yapılan Ayırma İşlemleri:
(GAZ-GAZ HOMOJEN KARIŞIMLAR)
Gaz –gaz karışımı soğutulduğunda yoğunlaşma noktası en yüksek olan gazdan başlayarak bütün gazlar ayrı ayrı yoğunlaştırılarak elde edilir. Yoğunlaştırılarak elde edilen bu sıvı-sıvı karışım ayrımsal damıtma yöntemi ile ayrılır. Havadan oksijen ve azot gazlarının ayrılması

KARIŞIMLARI AYIRMA YÖNTEMLERİ

Karışımların oluşumları fiziksel yolla gerçekleştiğine göre, elde edilen karışım bileşenlerine fiziksel yolla ayrılır.

1. Mıknatıs ile Ayırma: Mıknatıs demir, kobalt ve nikel gibi maddeleri çeker, bunların dışındaki maddeleri çekmez. Mıknatıs tarafından çekilen ve çekilmeyen maddelerden oluşan karışımları mıknatıs kullanarak bileşenlerine ayırabiliriz. Mıknatısla ayırma işlemi günlük yaşamımızda özellikle hurdacılıkta kullanılmaktadır.
2. Süzme ile Ayırma: Katının sıvı içerisinde dağılmasıyla oluşan heterojen karışımları bileşenlerine ayırmak için süzme yöntemini kullanabiliriz. Süzme işleminde en önemli etken gözeneklerinin büyüklüğüdür. Süzgecin gözenekleri süspansiyonu oluşturan katı maddelerin tanecik büyüklüğüne göre ayarlanmalıdır. Süzme yöntemini yalnızca katı-sıvı karışımları ayırmak için değil,  katı-gaz karışımları ayırmak için de kullanabiliriz. Örneğin kirli havadaki toz ve dumanı hava filtreleri ve maskelerle ayırmak mümkündür.

Süzme olayı günlük yaşantımızda ve endüstri alanında oldukça önemlidir. Büyük kentlerimizin su gereksinimini karşılamada kullanıla sular; çakıl, kum, kömür tozu ve ince kum katmanlarından oluşan süzme havuzundan geçirilerek süzülür.

1. Yüzdürme (Özkütle farkı ile ayırma) :Özkütle,  maddeler için ayırt edici özelliktir. Bu özellikten yararlanarak bileşenlerine ayrılabilir. Özkütle farkı ile ayırma yöntemi,  suda çözünmeyen katı maddelerden oluşan karışımların ayrılmasında kullanabileceği gibi,  birbiri içinde çözünmeyen sıvı maddelerin ayrılmasında da kullanılabilir. Farklı iki maddeden oluşan bir karışımı ayırmak için,  bu karışımın üzerine bileşenlerle etkileşmeyen sıvı eklenir. Sıvının Özkütle değeri,  bileşenlerin özkütle değerleri arasında olmalıdır. Karışımı oluşturan maddeler özkütlelerine göre tabakalar halinde sıralanır. Özkütlesi sıvıdan büyük olan kabın alt kısmında,  küçük olan kabın üst kısmında toplanır böylece karışımı oluşturan maddeler birbirinden ayrılır.

Özkütleleri farklı ve birbiri içinde çözünmeyen sıvı-sıvı karışımlarını ayırmak için,  ayrıma hunisi kullanılır. Ayırma hunisine konulan karışım bir süre bekletildiğinde,  özkütlesi büyük olan alttaki sıvı,  musluk açılarak başka bir kaba alınır. Özkütlesi küçük olan sıvı ise başka bir kaba alınabilir.

1. Dinlendirme: Bazı maddeler sıvı içerisinde hemen çökmez. Bir müddet sıvı içinde dağılmış olarak durur. Biraz dinlenince çökerler. Bu tür karışımları ayırmak için dinlendirme yöntemi kullanılır. Örneğin: ayrandan yoğurdu ayırmak için, bulanık sudan kumu ayırmak için…
2. Çözünürlük Farkı İle Ayırma : Bazı katı katı karışımlarındaki maddelerden biri sıvı içerisinde çözülürken diğeri çözülmez. Böyle karışımları ayırmak için bu yöntem kullanılır. Örneğin: kum tuz karışımında, tuz suda çözünürken, kum çözülmez. Karışım suya atılırsa tuz suda çözünür, kum ise dibe çöker. Çöken kum süzme ile ayrıştırılır. Tuzlu su karışımı su tamamen buharlaşıncaya kadar ısıtılırsa geride tuz kristalleri kalır. İşlemler sonunda tuz ve kum taneleri ayrıştırılmış olur.
3. Hal Değiştirme Sıcaklıkları Farkı ile Ayırma: Kaynama noktaları birbirinden farklı olan sıvı sıvı karışımlarını ayırmak için kullanılır.  Ayrıca katı maddelerin oluşturduğu karışımı bileşenlerine ayırmak için de bu yöntem kullanılabilir. Eğer karışımda sıvı sayısı ikiden fazla ise, geride tek sıvı kalana kadar her sıvı için buharlaştırma ve soğutma işlemleri ayrı ayrı yapılır. Katı karışımı ısıtıldığında erime noktası düşük olan bileşen,  sıvı hale geçerken diğeri katı halde kalır.

Ham petrol kaynama sıcaklıkları farklı maddelerin karışımıdır. Kaynama sıcaklığı en düşük olan maddeden başlayarak, karışımın bütün bileşenleri sırayla buharlaştırılır. Buharlaşan madde yoğunlaşma ünitesine gönderilir. Ham petrolün bu şekildeki ayrılma işlemine ayrımsal damıtma denir.

1. Elektriklenme ile Ayırma: Sürtünen bir kısım maddeler elektriklenir. Plastik bir tarakla taranan şaç elektriklenir. Yük kazakları çıkarırken çıtırtı sesleri ve kıvılcımlar oluşur. Ebonit çubuk yün parçasına sürtüldüğünde küçük kağıt parçalarını çeker. Elektriklenen maddeler hafif bazı maddeleri çekerler. Kırmızı pul biber-yemek tuzu karışımına elektrik yüklü ebonit çubuk yaklaştırıldığında çubuk pul biberleri çeker.

Karışımların Ayrıştırılması Kimya Dersi Konu Anlatımı

1. A) Tanecik Boyutu Farkından Yararlanılarak Ayırma Yöntemleri
   
   1) Ayıklama : Tanecik boyutları, şekilleri, vb. özellikleri farklı olan maddelerin oluşturduğu heterojen katı-katı karışımlarını ayırmada kullanılır.
   Mıknatısla ayırma da bir ayıklama yöntemidir.
   • Nohutun, fasulyenin, kahve tanelerinin ayrılmasında kullanılır.

2) Eleme : Katı-katı heterojen karışımlarını bileşenlerine ayırmak için tanecik boyutu farkından yararlanılarak yapılan işlemdir.
• Eleme işleminde kullanılan araçlara “elek” denir.
• Çakıl taşlarının ince kumdan ayrılmasında kullanılır.
• Unun yabancı maddelerden ayrılmasında kullanılır.
• Bakliyatlar paketlenmeden önce elenerek boyutlarına göre ayrılırlar.

3) Süzme : Katının sıvı içinde dağılmasıyla oluşan heterojen karışımları bileşenlerine ayırmada kullanılır.
• Çay posasını ayırmada süzgeç, makarnayı süzerken kevgir, laboratuarda ise süzgeç kağıdı kullanılır.
• Süzme yöntemi sadece heterojen katı-sıvı karışımlarını ayırmak için değil, katı-gaz karışımlarını ayırmak için de kullanılır. Örn : toz maskeleri, gaz maskeleri, arabadaki hava filtresi, fabrika bacalarındaki hava filtresi…
• Naftalin-su ve tebeşir tozu-su karışımlarının da ayrılmasında kullanılır.
• Araba motorundaki parçaları süzmede de kullanılır.

4) Diyaliz : Sıvı-katı heterojen karışımlarda katı, süzgeç kağıdından geçebilecek kadar küçük ise süzme ile ayrılamayacağı için santrifüjleme yapılır. Santrifüjleme ile sonuç alınamayan koloidal maddeler için diyaliz yöntemi kullanılır. Diyaliz; koloit karışımların gözenekli zarlardan geçebilmesi temeline dayanan çözümleme ve arıtma yöntemidir.
• Yarı geçirgen bir zar kullanılır.
• Diyaliz makinesiyle kanın temizlenmesi buna örnektir.

B) Yoğunluk Farkından Yararlanılarak Ayırma Yöntemleri

• Farklı iki katı maddeden oluşan bir karışımı ayırmak için, bu karışımın üzerine bileşenlerle etkileşmeyen ve yoğunluğu bileşenlerin yoğunluk değerleri arasında olan bir sıvı eklenir.
• Yoğunlukları farklı ve birbiri içinde çözünmeyen sıvı-sıvı karışımlarının ayrılmasında ayırma hunisi kullanılır.
• Sütün üzerindeki kaymağın ayrılması yoğunluk farkından yararlanılarak olur.

1) Çöktürme : İki çözelti birbirine karıştırıldığında çözeltideki iyonların birbirleriyle tepkime vererek suda çözünmeyen katı oluşturmasına çökme, oluşan katıya çökelek, yapılan işleme ise çöktürme denir.
• Suyun arıtılmasında, içme suyundan demirin uzaklaştırılmasında, atık sulardan fosfatların uzaklaştırılmasında kullanılır.
• Laboratuarda çöktürme işlemi büyük taneciklerle çalışılıyorsa bir beherglas içerisinde, küçük taneciklerle çalışılıyorsa bir santrifüj tüpünde yapılır.

2) Aktarma(Dekantasyon) : Çöktürme işleminde oluşan çökeleğin tamamen dibe çökmesi beklenir. Üstte kalan sıvının bulandırılmadan dikkatlice başka bir kaba ayrılmasıdır.
• Bu işlemde çökeleğin ağır, iri taneli ve kristal yapıda olması gerekir.
• Altının saflaştırılmasında, zeytinyağının posasının ayrılmasında kullanılır.

3) Yüzdürme(Flotasyon) : Sudan hafif, askıda olan katı taneciklerinin su yüzeyine yükseltilerek uzaklaştırılmasıdır.
• Bakır, kurşun çinko cevherlerinin ayrılmasında kullanılır.

C) Çözünürlük Farkından Yararlanılarak Ayırma Yöntemleri

1) Kristallendirme : Sıcaklığın düşmesiyle çözünürlüğü azalan maddenin düzgün geometrik şekilli katı parçalar halinde çöktürülmesine kristallendirme denir.
• İki veya daha çok maddenin(KNO3 – CeSO4 , tuz-şeker) çözünürlük farkıyla ayrılmasına ayrımsal kristallendirme denir.

2) Ekstraksiyon(özütleme-çekme) : Katı veya sıvı bir karışımın ilave edilen çözücü yardımıyla karışmış olduğu diğer katı ve sıvıdan ayrılması işlemidir.
• Şeker pancarından şeker, karanfilden karanfil yağı eldesinde kullanılır.
• Homojen karışımlardan ya da katı karışımlarından istenen maddeyi ayırmada kullanılır.

D) Kaynama Noktası Farkından Yararlanılarak Ayırma Yöntemleri

1) Damıtma(Basit damıtma) : Bir katının çözünmesiyle oluşan homojen karışımlarından sadece katı bileşeni elde etmek istiyorsak buharlaştırma işlemi, her iki bileşeni elde etmek istiyorsak basit damıtma(destilasyon) yapılır.
• Damıtma ile elde edilen sıvıya destilat denir.

2) Ayrımsal Damıtma : Kaynama noktaları birbirine yakın homojen sıvı-sıvı karışımlarının bileşenlerine daha saf olarak ayrılması için kullanılır.
• Ayrımsal damıtma ile damıtma arasındaki tek fark ayrımsal damıtma düzeneğinde fraksiyon kolunun bulunmasıdır.
• Alkol-su karışımının ayrılmasında kullanılır.
• Petrolün rafinelerde çeşitli ürünlere ayrılmasında kullanılır.

E) 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.

Karışımların Ayrıştırılması

1. A) Tanecik Boyutu Farkından Yararlanılarak Ayırma Yöntemleri

   1) Ayıklama : Tanecik boyutları, şekilleri, vb. özellikleri farklı olan maddelerin oluşturduğu heterojen katı-katı karışımlarını ayırmada kullanılır.
   – Mıknatısla ayırma da bir ayıklama yöntemidir.
   – Nohutun, fasulyenin, kahve tanelerinin ayrılmasında kullanılır.

2) Eleme : Katı-katı heterojen karışımlarını bileşenlerine ayırmak için tanecik boyutu farkından yararlanılarak yapılan işlemdir.
– Eleme işleminde kullanılan araçlara “elek” denir.
– Çakıl taşlarının ince kumdan ayrılmasında kullanılır.
– Unun yabancı maddelerden ayrılmasında kullanılır.
– Bakliyatlar paketlenmeden önce elenerek boyutlarına göre ayrılırlar.

3) Süzme : Katının sıvı içinde dağılmasıyla oluşan heterojen karışımları bileşenlerine ayırmada kullanılır.
– Çay posasını ayırmada süzgeç, makarnayı süzerken kevgir, laboratuarda ise süzgeç kağıdı kullanılır.
– Süzme yöntemi sadece heterojen katı-sıvı karışımlarını ayırmak için değil, katı-gaz karışımlarını ayırmak için de kullanılır. Örn : toz maskeleri, gaz maskeleri, arabadaki hava filtresi, fabrika bacalarındaki hava filtresi…
– Naftalin-su ve tebeşir tozu-su karışımlarının da ayrılmasında kullanılır.
– Araba motorundaki parçaları süzmede de kullanılır.

4) Diyaliz : Sıvı-katı heterojen karışımlarda katı, süzgeç kağıdından geçebilecek kadar küçük ise süzme ile ayrılamayacağı için santrifüjleme yapılır. Santrifüjleme ile sonuç alınamayan koloidal maddeler için diyaliz yöntemi kullanılır. Diyaliz; koloit karışımların gözenekli zarlardan geçebilmesi temeline dayanan çözümleme ve arıtma yöntemidir.
– Yarı geçirgen bir zar kullanılır.
– Diyaliz makinesiyle kanın temizlenmesi buna örnektir.

B) Yoğunluk Farkından Yararlanılarak Ayırma Yöntemleri

– Farklı iki katı maddeden oluşan bir karışımı ayırmak için, bu karışımın üzerine bileşenlerle etkileşmeyen ve yoğunluğu bileşenlerin yoğunluk değerleri arasında olan bir sıvı eklenir.
– Yoğunlukları farklı ve birbiri içinde çözünmeyen sıvı-sıvı karışımlarının ayrılmasında ayırma hunisi kullanılır.
– Sütün üzerindeki kaymağın ayrılması yoğunluk farkından yararlanılarak olur.

1) Çöktürme : İki çözelti birbirine karıştırıldığında çözeltideki iyonların birbirleriyle tepkime vererek suda çözünmeyen katı oluşturmasına çökme, oluşan katıya çökelek, yapılan işleme ise çöktürme denir.
– Suyun arıtılmasında, içme suyundan demirin uzaklaştırılmasında, atık sulardan fosfatların uzaklaştırılmasında kullanılır.
– Laboratuarda çöktürme işlemi büyük taneciklerle çalışılıyorsa bir beherglas içerisinde, küçük taneciklerle çalışılıyorsa bir santrifüj tüpünde yapılır.

2) Aktarma(Dekantasyon) : Çöktürme işleminde oluşan çökeleğin tamamen dibe çökmesi beklenir. Üstte kalan sıvının bulandırılmadan dikkatlice başka bir kaba ayrılmasıdır.
– Bu işlemde çökeleğin ağır, iri taneli ve kristal yapıda olması gerekir.
– Altının saflaştırılmasında, zeytinyağının posasının ayrılmasında kullanılır.

3) Yüzdürme(Flotasyon) : Sudan hafif, askıda olan katı taneciklerinin su yüzeyine yükseltilerek uzaklaştırılmasıdır.
– Bakır, kurşun çinko cevherlerinin ayrılmasında kullanılır.

C) Çözünürlük Farkından Yararlanılarak Ayırma Yöntemleri

1) Kristallendirme : Sıcaklığın düşmesiyle çözünürlüğü azalan maddenin düzgün geometrik şekilli katı parçalar halinde çöktürülmesine kristallendirme denir.
– İki veya daha çok maddenin(KNO3 – CeSO4 , tuz-şeker) çözünürlük farkıyla ayrılmasına ayrımsal kristallendirme denir.

2) Ekstraksiyon(özütleme-çekme) : Katı veya sıvı bir karışımın ilave edilen çözücü yardımıyla karışmış olduğu diğer katı ve sıvıdan ayrılması işlemidir.
– Şeker pancarından şeker, karanfilden karanfil yağı eldesinde kullanılır.
– Homojen karışımlardan ya da katı karışımlarından istenen maddeyi ayırmada kullanılır.

D) Kaynama Noktası Farkından Yararlanılarak Ayırma Yöntemleri

1) Damıtma(Basit damıtma) : Bir katının çözünmesiyle oluşan homojen karışımlarından sadece katı bileşeni elde etmek istiyorsak buharlaştırma işlemi, her iki bileşeni elde etmek istiyorsak basit damıtma(destilasyon) yapılır.
– Damıtma ile elde edilen sıvıya destilat denir.

2) Ayrımsal Damıtma : Kaynama noktaları birbirine yakın homojen sıvı-sıvı karışımlarının bileşenlerine daha saf olarak ayrılması için kullanılır.
– Ayrımsal damıtma ile damıtma arasındaki tek fark ayrımsal damıtma düzeneğinde fraksiyon kolunun bulunmasıdır.
– Alkol-su karışımının ayrılmasında kullanılır.
– Petrolün rafinelerde çeşitli ürünlere ayrılmasında kullanılır.
E) 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.