2023 مؤلف: Jake Johnson | [email protected]. آخر تعديل: 2023-05-24 23:12
المخاليط كما نعلم تتكون من أكثر من مادة. الهواء الجوي ومياه البحر وحتى المياه المعدنية عبارة عن خلائط. في يومنا هذا نتعامل مع المخاليط أكثر بكثير من المواد النقية ، حتى لو كنا لا نعرف أن بعضها كذلك.
لفهم هذه المشكلة بشكل أفضل ، من المهم أن نفهم مفهوم المرحلة ، بسيط للغاية وبديهي. عندما ننظر إلى عينة وننجح في اكتشاف جزء موحد ، بنفس الخصائص طوال طولها ، نكتشف مرحلة.
لنفكر في كوب يحتوي على ماء البحر. أبعد من أننا نعلم أنه خليط ، فإننا لا ندرك أي اختلاف في العينة ، أي أنه يحتوي على مرحلة واحدة فقط.
دعونا نفكر الآن في كوب يحتوي على الماء والزيت. نحن نعلم أنها لا تختلط ويمكننا التعرف بسهولة على جزء بالماء والآخر بالزيت. هذا النظام (عينة) من مرحلتين
هام: المراحل ليست مرتبطة باللياقة. يمكننا ، كما في مثال الماء والزيت ، أن يكون لدينا مرحلتان سائلتان داخل نفس النظام.
مخاليط متجانسة
هم أولئك الذين ليس من السهل تمييز مكوناتهم. إنها موحدة تمامًا وبالتالي فهي أحادية الطور. أمثلة: 1) هواء الغلاف الجوي 2) مياه البحر.
مخاليط غير متجانسة
هم تلك التي تكونت من أكثر من مرحلة. تمكنا فيها من تمييز أكثر من مكون. أمثلة 1) الماء والنفط - 2)الهواء والغبار +
تحديد العينات المتجانسة وغير المتجانسة
يمكن التعرف بسهولة على المخاليط غير المتجانسة لأننا في معظم الحالات نتعرف بصريًا على أكثر من مرحلة واحدة. ولكن في أيهما تكون متجانسة؟ كيف نعرف ما إذا كانت العينة نقية أم مخلوطة؟
الجواب على ذلك هو منحنى التسخين
منحنى التسخين هو الرسم البياني الذي يوضح تغير درجة حرارة العينة عند تسخينها أو تبريدها بما في ذلك التغيرات في الحالة الفيزيائية.
نعلم أنه أثناء تغيير الحالة الفيزيائية تظل درجة الحرارة ثابتة (Q=mL) وأنه أثناء التسخين دون تغيير الحالة ، يكون تباينها خطيًا (Q=mcΔT). لذا فإن المنحنى أعلاه كلاسيكي ، ويظهر مستويين ، أحدهما عند نقطة الانصهار (FP) والآخر عند نقطة الغليان (BP).
بناء تجريبي لمنحنى التسخين لعينة ، يمكن أن تحدث أربعة أشياء:
- يوضح المنحنى درجة حرارة ثابتة عند نقطة الانصهار والغليان
- يوضح المنحنى تغير درجة الحرارة عند نقطة الانصهار ويظل ثابتًا عند نقطة الغليان
- يوضح المنحنى درجة حرارة ثابتة عند نقطة الانصهار وتغير درجة الحرارة عند نقطة الغليان.
- عندما تكون النقطتان (PF و PE) ثابتتين - الحالة 1 - تقابل العينة مادة نقية. في أي حالة أخرى (2 أو 3 أو 4) ، فهو مزيج.
خليط كيميائي شائع سهل الانصهار و Azeotropic
عندما يظهر المنحنى تباينًا عند نقطتين (PF و PE) نقول إنه مزيج شائع. عندما يتم تقديم التباين في إحدى النقاط فقط ، يتلقى هذا المزيج أسماء:
- Azeotropic: يختلف PF ويظل PE ثابتًا
- سهل الانصهار: يظل PF ثابتًا ويتنوع PE.
الأمثلة الشائعة لهذه الخلطات هي الماء والكحول (للعينات الأزيوتروبية) والثلج وملح المطبخ (للخلائط سهلة الانصهار).
باختصار:
- مزيج: يتكون من أكثر من مادة
- المرحلة: جزء متجانس من الخليط
- الواجهة: سطح فصل الطور
- مزيج عام (أو عادي): يختلف PF و PE
- Azeotropic Mix: ثابت PE
- خليط سهل الانصهار: ثابت PF
