Odjeljivanje čistih tvari iz smjese

U prirodi su čiste tvari veoma rijetke. Tvari su najčešće pomiješane i čine smjesu tvari, kao što smo vidjeli na primjeru vode.
Svojstva čistih tvari možemo ispitivati tek kada ih izdvojimo iz smjese.
Kojim ćemo postupkom odvojiti čiste tvari iz smjese tvari ovisi o svojstvima pojedinih sastojaka, kao što je topljivost, magnetičnost, hlapljivost i veličina čestica.

POSTUPCI ODVAJANJA TVARI IZ OTOPINA (HOMOGENIH SMJESA)

Sjetimo se najjednostavnijeg i najstarijeg postupka kojim dobivamo sol iz morske vode. To je postupak isparavanja.
Isparavanje je jedan od postupaka kojim možemo odvojiti čvrste tvari iz otopine.
U svakoj smjesi može se dokazati prisustvo najmanje dvije tvari. A što je s tvarima kod kojih to nije moguće? Takve tvari nazivamo čiste tvari. Čiste tvari su one tvari kod kojih nikakvim kemijskim postupkom ne možemo dokazati prisutnost druge tvari.

Destilacija
Destilacija je postupak u kojem zagrijavanjem tekućinu prevodimo u paru, a paru hlađenjem kondenziramo u tekućinu. Na taj način odvajamo otopljenu čvrstu tvar od tekućine.
Tekućina koja se izdvaja na taj način, zove se destilat.

Kristalizacija
Tvari se različito otapaju u vodi pri različitim temperaturama. Neke se tvari bolje otapaju pri višim, neke pri nižim, a kod nekih tvari njihova sposobnost otapanja ne ovisi o temperaturi. Na temelju razlike u topljivosti pri različitim temperaturama, otopljene tvari mogu se izlučiti iz otopine u obliku kristala. Postupak dobivanja kristala zove se kristalizacija.
Mnoge tvari nisu topljive u vodi.
Kako kristalizacijom odvajamo tvari iz smjese? (Pokus 11)
U destiliranu vodu dodajemo modru galicu uz miješanje. Prestanemo je dodavati kada na dnu čaše ostane neotopljene modre galice. U takvu otopinu uronimo vunenu nit. Nakon nekoliko dana uočavamo promjene. Tijekom vremena voda je polako hlapila, a na obješenoj niti hvatali su se kristalići modre galice. Isto se događa i sa kuhinjskom soli. Dio kuhinjske soli ostat će otopljen u vodi, a dio će se kristalizirati. Na ovaj način ne može se potpuno izdvojiti sol iz otopine ali izlučeni kristali mnogo su čišći uzorci iste tvari nego što je ona bila prije otapanja.
Kristalizacija je jedna od metoda pročišćavanja čvrstih tvari.

POSTUPCI ZA ODVAJANJE SASTOJAKA IZ HETEROGENE SMJESE

Sublimacija
Postupak odvajanja čvrstih tvari iz smjese, od kojih jedna ima svojstvo da zagrijavanjem prelazi iz čvrstog stanja u plinovito - zovemo sublimacija. Pogledajmo postupak odvajanja joda iz smjese.
(Pokus 12)
Pripremimo smjesu kuhinjske soli i joda. Lagano zagrijavajmo. Jod prelazi u ljubičastu paru. Na posudu u kojoj zagrijavamo smjesu stavimo tikvicu napunjenu ledom. Tijekom pokusa na hladnoj stjenci tikvice nahvatali su se kristalići joda, a u čaši je ostala kuhinjska sol.
Jod je zagrijavanjem izravno prešao u paru. Kažemo da je sublimirao.

Odvajanje magnetom
Poznato je da je željezo magnetično. Pomiješamo li željezne čavliće sa sumpornim prahom, lako ćemo ih odvojiti pomoću magneta. Na taj se način iz miješanog otpada uklanja željezni otpad. (Pokus 13)

Sedimentacija
Sedimentacija je postupak stvaranja taloga.
Pogledajmo sedimentaciju pijeska. (Pokus 14 i pokus 15) Pomiješajmo vodu i pijesak. Stajanjem se pijesak slegne na dno – sedimentira. Nakon slijeganja, voda se odlije a u čaši ostaje vlažni pijesak.
Pijesak se može izdvojiti od vode jer se u njoj ne otapa. Bistru tekućinu iznad pijeska možemo odliti u drugu posudu ili dekantirati.

Filtracija
Filtracija je postupak odvajanja neotopljenih krutih tvari od tekućina pomoću filtrirnog papira. Taj postupak je moguć zbog različite veličine čestica pojedinih sastojaka smjese. (Pokus 30) Čestice krede (pijeska) ne prolaze kroz pore filtrirnog papira već ostaju na njemu. Čvrsta tvar koja ostaje na filtrirnom papiru naziva se talog, a bistra tekućina koja je prošla kroz filtrirni papir je filtrat.