MIESZANINY HETEROGENICZNE: CHARAKTERYSTYKA, RODZAJE, PRZYKŁADY - CHEMIA - 2025

Te heterogeniczne mieszaniny to te, które prezentujemy na gołym okiem w zasadzie nad doskonale wyodrębnić. Mówi się, że składają się one z więcej niż jednego składnika lub fazy materiałowej (stałej, ciekłej lub gazowej), która zachowuje lub zachowuje wszystkie swoje właściwości niezależnie od pozostałej części mieszaniny.

Mieszanki tego typu są bardzo obfite na Ziemi, gdzie jej pierwiastki łączą się poprzez liczne procesy naturalne lub dzięki tym, które wymyśliła cywilizacja. W rzeczywistości można je zaobserwować w życiu codziennym.

Aby dowiedzieć się, czy mieszanina jest niejednorodna, obserwuje się, czy ma dwa lub więcej składników materiałowych lub faz. Przykładami jednorodnych mieszanek są talerz ryżu z soczewicą, płatki zbożowe z mlekiem, coca cola z lodem, mieszanka oleju i wody, sok pomarańczowy z miąższem, ziemia lub piasek. Jeśli przyjrzysz się uważnie, zobaczysz, że ziemia i piasek składają się z różnych składników.

Fazy ​​materiału są składnikami niejednorodnej mieszaniny, którą można rozdzielić stosując różne metody separacji. Metody te są na ogół fizyczne, bez konieczności stosowania odczynników chemicznych, ale przede wszystkim pracy mechanicznej lub ciepła.

Metody rozdzielania mieszanin heterogenicznych obejmują dekantację, filtrację, przesiewanie, odparowanie, rozpuszczanie i separację magnetyczną.

Istnieją niejednorodne mieszaniny, które są jednorodne lub jednolite dla oka, powodując zamieszanie. Jednak podczas oglądania pod mikroskopem lub w mniejszych skalach pojawiają się ich rozróżnialne fazy. Tego typu niejednorodne mieszaniny nazywane są koloidami, chociaż takie stwierdzenie jest często przedmiotem dyskusji.

Charakterystyka mieszanin niejednorodnych

Nie są jednolite

Piasek na plaży to szwedzki stół

Główną cechą niejednorodnej mieszaniny jest jej brak jednorodności, to znaczy, że wygląda tak samo lub że jej właściwości nie zmieniają się w miejscu, w którym jest oglądana lub analizowana. Mając więcej niż dwie rozróżnialne fazy lub składniki, zgodnie ze skalą obserwacji, jednorodność zostaje zerwana.

Na przykład podłoga plaży zawiera cząsteczki piasku, małe kamienie, materiał roślinny i zwierzęcy. Zauważ, że w tym przykładzie, jak iw wielu innych, niejednorodność niejednorodnej mieszaniny jest mierzona różnicą lub kontrastem ich kolorów.

Mają dominującą fazę

Mikroskopowe przedstawienie niejednorodnej mieszaniny. Szarymi punktami byłyby kamienie, białe mniejsze kamienie lub cząsteczki roślinne lub zwierzęce, a na dole cząsteczki piasku.

Mieszaniny heterogeniczne mają dominującą fazę, która jest tą, która występuje w większej proporcji niż inne. Faza ta może być stała, jak w przypadku ziaren piasku, ciekła lub gazowa i jest powszechnie nazywana fazą dyspergującą. Zamiast tego faza mniejszościowa nazywana jest fazą rozproszoną.

Prezentują jednocześnie więcej niż jeden stan skupienia

W zależności od stanu skupienia fazy zdyspergowanej, jak również fazy zdyspergowanej, otrzymuje się grupę niejednorodnych mieszanin, których właściwości są całkowicie zgodne lub nie ze stanami skupienia materii: stały, ciekły lub gazowy. Na przykład gleba na plaży to solidny szwedzki stół. Później podamy inne przykłady.

Rodzaje mieszanin niejednorodnych

Solidny

Gleba, kosze z owocami, ryż z soczewicą i minerały z wielu kolorowych kryształów to przykłady stałych, heterogenicznych mieszanin. Są to chyba najprostsze, jeśli chodzi o metodę separacji, a także prawdopodobnie najbardziej zróżnicowane.

Dodatkowe przykłady stałych niejednorodnych mieszanin zostaną omówione w sekcji przykładów.

Zawieszenia

Wyrażenie: „gwiazdy zawieszone na niebie” pomaga zrozumieć, czym są zawiesiny. Ten typ niejednorodnej mieszaniny składa się z przeważającej fazy ciekłej, która mieści lub rozprasza małe cząstki stałe, które można docenić przy pewnym wysiłku.

Na przykład, gdy woda i piasek są mieszane i mieszane w szklance, początkowo tworzy się zawiesina. Jednak w miarę upływu czasu ta sama grawitacja kończy się osadzaniem cząstek piasku na dnie szkła, co dodatkowo pokazuje nieregularny lub niejednorodny charakter niejednorodnej mieszaniny wody i piasku.

Koloidy

A co by było, gdyby zamiast piasku rozproszyły się znacznie mniejsze cząsteczki, którym udało się dłużej zachować stabilność? Mielibyśmy wtedy do czynienia z koloidem, którego dominująca lub rozpraszająca faza może być stała, ciekła lub gazowa.

Zdyspergowane cząstki są tak małe, że na pierwszy rzut oka koloidy wchodzą do klasyfikacji jednorodnych mieszanin ze względu na ich pozorną jednorodność. Jednak podczas analizy pod mikroskopem lub w niższych skalach obserwacji koloid zaczyna wykazywać więcej niż jedną fazę lub składnik.

Mieszanina wodno-olejowa jest klasycznym przykładem koloidu zwanego emulsją, ponieważ składa się z dwóch niemieszających się ze sobą cieczy (które się wzajemnie nie rozrzedzają). Inne koloidy to krew, majonez i mleko.

Olej wylewa się na szklankę wody

Należy zauważyć, że te przykłady mają wspólną cechę, że na pierwszy rzut oka wydają się jednorodne i nie są uważane za niejednorodne mieszaniny, dopóki nie zostaną poddane dalszej analizie.

Metody rozdzielania mieszanin niejednorodnych

Istnieje wiele metod rozdzielania poszczególnych składników niejednorodnej mieszaniny. Poniżej wymienimy tylko te najważniejsze.

Podręcznik

Ze wszystkich metod jest to najprostsza na małą skalę. Jeśli mamy babeczkę lub ciasto z kawałkami czekolady, można je usunąć za pomocą tych samych palców lub za pomocą pincety. To samo dotyczy ryżu z soczewicą, gdzie soczewica byłaby cierpliwie mieszana bez innych narzędzi lub przyrządów, jak tylko własnymi rękami.

Dekantacja

Proces osadzania w celu oddzielenia niejednorodnej mieszaniny ciało stałe-ciecz

Polega na oddzieleniu cieczy od ciała stałego poprzez prostą czynność zalewania, bez konieczności stosowania filtra czy sita. Osad można wykorzystać do oddzielenia wody od osiadłego piasku na dnie szklanki lub pojemnika.

Filtrowanie

Polega na oddzieleniu ciała stałego od cieczy za pomocą filtra, który zatrzymuje cząstki stałe, jednocześnie umożliwiając przepływ cieczy. Metodę tę można było zastosować do świeżo przygotowanej zawiesiny wodno-piaskowej, bez konieczności czekania na osiadanie piasku. Wycieki są wyjątkowo nawracające lub częste w pracach laboratoryjnych.

Przesiewanie

Podobnie jak w przypadku filtracji, mamy przesiewanie, które służy do oddzielenia składników stałej niejednorodnej mieszaniny w zależności od różnicy wielkości ich ziaren. Tej metody można by użyć na przykład do oddzielenia piasku od niektórych mocniejszych lub większych kamieni.

Odparowanie

Odparowanie jest zwykle zarezerwowane dla oddzielenia składników jednorodnych mieszanin, takich jak roztwory. Jednak może być również stosowany w celu przełamania pozornej jednorodności niektórych koloidów. Pod wpływem ciepła ciecz o niższej temperaturze wrzenia najpierw wyparuje, pozostawiając pozostałe składniki.

Do oddzielenia tłuszczu i białka od wody, z której składa się mleko, można zastosować odparowywanie pod niskim ciśnieniem. To jeden z najważniejszych etapów otrzymywania mleka w proszku.

Rozpuszczenie

Metoda rozdzielania przez rozpuszczanie jest zarezerwowana głównie dla stałych niejednorodnych mieszanin, zwłaszcza typu mineralogicznego. Zanieczyszczenia widoczne na powierzchni usuwa się przez zanurzenie mieszaniny w wodzie lub rozcieńczonym kwasie solnym, tak aby stała się jednorodna.

Separacja magnetyczna

Podobnie jak w poprzednim przypadku separacja magnetyczna jest stosowana głównie w przypadku mieszanin stałych, gdzie co najmniej jeden ze składników musi odpowiadać na przyciąganie pola magnetycznego magnesu. Cząsteczki żelaza stanowią klasyczny przykład składnika, który można oddzielić tą metodą.

Przykłady mieszanin niejednorodnych

Babeczka lub ciasto

Przykładem szwedzkiego stołu są ciasta dekorowane. Źródło: Pxhere.

Sama babeczka czy ciasto, łącznie ze wszystkimi składnikami, z których została ona przygotowana, staje się rozpoznawalną na pierwszy rzut oka fazą materialną. W międzyczasie krople czekolady, sterczące na powierzchni, reprezentują kolejną stałą fazę materiału.

Skorupa Jowisza

Planeta Jowisz. Źródło: Judy Schmidt (https://www.flickr.com/photos/geckzilla/44790657805)

Gazowa skorupa planety Jowisz ma więcej niż jedną rozróżnialną fazę, a nawet zawiera ogromną czerwonawą plamę. Ta niejednorodność, wraz z nierównomiernym wyglądem, jest typowa dla szwedzkiego stołu na masywnych łuskach. Im głębiej idziesz w kierunku jądra Jowisza, tym bardziej niejednorodny staje się obraz.

Sałatka Mieszana

Talerze sałatkowe wyróżniają się uderzającą niejednorodnością. Źródło: Pixabay

Przechodząc do branży kulinarnej, sałatka mieszana jest doskonałym przykładem codziennego szwedzkiego stołu. Zauważ, że jego komponenty można rozdzielić metodą ręczną. Podobnie jak sałatka, kanapki czy inne przekąski są klasyfikowane jako szwedzki stół.

Parterres (ogród z roślinami i kwiatami)

W kwietnikach można zobaczyć więcej niż jeden konglomerat kwiatów. Źródło: Pxhere.

Klomby to kolejny przykład niejednorodnych mieszanek, w których kwiaty stają się jej składnikami. Ponownie, im więcej jest kwiatów i im bardziej różne są ich kolory, tym bardziej niejednorodny będzie wygląd kwietnika. Ten przypadek jest podobny do przypadku przekąski lub dowolnej grupy słodyczy.

Chleb szynkowy

Kromka chleba z szynką. Źródło: Veronidae za pośrednictwem Wikipedii.

Chleb szynkowy, typowy element gastronomiczny grudniowych uroczystości w Wenezueli, jest kolejnym dobrym przykładem niejednorodnej mieszanki ze względu na rodzynki, szynkę, boczek i oliwki.

Soda

Napoje gazowane są uważane za mieszanki niejednorodne. Źródło: Pxhere.

Napoje sodowe i gazowane są przykładami niejednorodnych mieszanin, mimo że są roztworami. Wynika to z faktu, że pęcherzyki dwutlenku węgla same w sobie stanowią fazę lub składnik gazowy, widocznie rozpoznawalny na powierzchni cieczy lub w jej wnętrzu, jak na powyższym obrazku.

Inne przykłady

- Jeśli piasek zostanie dodany do butelki z wodą , mieszanina będzie niejednorodną mieszaniną ciecz-ciało stałe lub zawiesiną.

- Zupy lub buliony warzywno-mięsne .

- Miseczka płatków zbożowych z mlekiem to mieszanka.

- Pizza jest niejednorodna. Dodane dodatki, takie jak szynka lub ananas, nie są równomiernie rozłożone w całej pizzy, podobnie jak ser i sos na pizzy. Oznacza to, że jest to szwedzki stół.

- Mieszanki orzechowe są niejednorodnymi mieszankami, ponieważ składniki, które je tworzą, są różne.

- Ocean jest jedną z największych heterogenicznych mieszanin, jakie istnieją. Morze jest nierównomiernym rozmieszczeniem zwierząt, roślin i innych niezbędnych składników, które czynią je niejednorodnym.

- Zanieczyszczenie lub zanieczyszczenie to niejednorodna mieszanina różnych cząstek zawieszonych w powietrzu.

- Kałuża błota jest niejednorodną mieszanką, ponieważ składa się z brudu, trawy, liści i odchodów zwierzęcych zmieszanych w wodzie.

- Chociaż ocet i olej są często mieszane jako przyprawa, sama mieszanka jest niejednorodna. Mogą chwilę zostać razem, ale po chwili zawsze się rozstają.

- Beton stosowany w budownictwie jest niejednorodną mieszaniną kruszywa, cementu i wody .

- Przyprawy do soli i pieprzu tworzą niejednorodną mieszaninę.

- Cukier i piasek również tworzą niejednorodną mieszaninę. Mieszając i uważnie przyglądając się, można oddzielnie zidentyfikować małe kryształki cukru i cząsteczki piasku.

Bibliografia

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemia (8th ed.). CENGAGE Learning.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 lutego 2020). Co to jest mieszanina heterogeniczna? Definicja i przykłady. Odzyskany z: thinkco.com
3. April Klazema. (2020). Właściwości i przykłady mieszanin heterogenicznych. Odzyskany z: blog.udemy.com
4. Fundacja CK-12. (16 października 2019). Mieszaniny heterogeniczne. Chemistry LibreTexts. Odzyskane z: chem.libretexts.org
5. Maria Estela Raffino. (12 lutego 2020). Mikstura heterogeniczna. Pojęcie. Odzyskany z: concept.de