Bilim

Karışımları Ayırma Yöntemleri Nelerdir? 10. Sınıflar İçin Kaynak

Karışımları Ayırma Yöntemleri Nelerdir? 10. Sınıflar İçin Kaynak

Başlıklar

Karışımları Ayırma Yöntemleri

Birden fazla maddenin bir araya gelmesi karışım olarak adlandırılmaktadır. Bir araya gelen maddeleri yani karışımları ayırma yöntemleri ise merak ediliyor. Çevrenize baktığınızda gördüğünüz maddeler genellikle saf halde bulunmaz. Bu maddeler en az iki maddenin bir araya gelmesiyle karışmıştır. Bir araya gelmiş maddelerle oluşan karışım katılar, sıvılar veya gazlar içerebilir. Maddelerin bir araya gelmesiyle oluşturulan bir karışımda bileşenler kimyasal olarak birleştirilemez. Bu bileşenler sadece birleştirilir ve karıştırılır. Bu durumda karışımları ayırmak için kimyasal reaksiyon gerekmez. Bir araya gelen maddelerle oluşan karışımlar sadece fiziksel yöntemlerle ayrılabilir. Karışımlarda ayırma genellikle istenmeyen maddelerin çıkarılması ve faydalı maddelerin elde edilmesi için kullanılmaktadır. Bilim insanları karışımları ayırmak için çeşitli yöntemler geliştirmiştir. Geliştirilen yöntemlerle ham petrolün rafine edilmesi, suyun tuzdan arındırılması ve hücresel DNA'nın çıkarılması sağlanmıştır.

Karışımlar Hakkında Genel Bilgi

Birden fazla madde bir araya gelerek karışımları oluşturur. Karışımı oluşturan maddeler bir araya geldiğinde kimyasal özelliklerini korur. Saf maddeler element ve bileşiklerden oluşmaktadır. Fakat genel olarak bakıldığında maddelerin çoğu ne tek elementtir ne de tek bileşiktir. Maddelerin büyük çoğunluğu saf madde olmayan karışımdır. Karışımlar özelliklerine göre temelde iki gruba ayrılır

  • Homojen karışımlar
  • Heterojen karışımlar

Homojen karışım aynı zamanda türdeş karışım olarak adlandırılır. Bunun nedeni ise karışımdaki tüm maddelerin aynı özelliğe sahip olmasıdır. Tuzlu su, alkollü su, şekerli su homojen karışıma örnek verilebilir. Heterojen karışım ise homojen karışımın tam tersidir. Heterojen karışımlar sıvı, katı ve gaz olabilir. İki veya daha fazla maddenin eşit olarak dağılmadığı karışımlardır. Ayran, boza, yağlı su ve meyve suyu heterojen karışımlara örnek olarak verilebilir. Heterojen karışımlar aynı zamanda basit veya adi karışım olarak adlandırılır. Karışımlar ayrılırken farklı ayırma yöntemleri kullanılmaktadır. Ayırma yöntemleri ise karışım özelliğine bağlı değişmektedir.

 Karışımlar Hakkında Genel Bilgi

Karışımları Fiziksel Ayırma Yöntemleri

Madde karışımları farklı niteliklere sahiptir. Bu nedenle madde karışımlarının ayrılmasında çeşitli yöntemler vardır. Karışımlar ayrılırken kullanılan yöntemler:

  • Elle toplama (ayıklama)
  • Tokaçlama
  • Savurma 
  • Ayırma hunisi kullanma 
  • Aktarma
  • Eleme 
  • Mıknatıs kullanma 
  • Süzme (filtrasyon)
  • Damıtma (distilasyon)
  • Buharlaştırma
  • Ayrımsal damıtma
  • Santrifüjleme
  • Kromatografi
  • Diyaliz işlemi

Maddeleri ayırmada kullanılan fiziksel ayırma yöntemleri yukarıda yer aldığı gibidir. Bazı maddeler ayrılırken elektrikten ve mıknatıstan etkilenme özellikleri de kullanılabilir. Madde özelliklerine bağlı olarak ayırma yöntemi kullanılmaktadır. Tanecik boyutlarının farklı olmasından kaynaklı ayırma yöntemleri ayıklama, tokaçlama, eleme, süzme ve santrifüjlemedir.

Maddenin yoğunluk farkından yararlanılan ayırma yöntemleri savurma, ayırma hunisi kullanma, yüzdürme, çöktürme, aktarma yöntemleridir. Damıtma yöntemiyle yapılan ayırma işleminde maddenin kaynama noktalarının farklılığı kullanılır. Buharlaştırma yöntemiyle yapılan ayırma işleminde ise erime ve hal değiştirme sıcaklıklarının farklılığı kullanılır. Çözünürlük farkına dayanan ayırma işlemi ise özütleme, kristallendirme, ayrımsal kristallendirmedir.

Maddeleri Mıknatısla Ayırma Yöntemi ve Maddeleri Elektriklenme ile Ayırma Yöntemi 

Maddeleri Mıknatısla Ayırma Yöntemi

Bir araya gelen maddelerle oluşan karışımlarda mıknatısla ayırma yöntemi kullanılabilir. Mıknatısla ayırma yönteminin temel amacı mıknatıstan etkilenen maddeyi mıknatıstan etkilenmeyen maddeden ayırmaktır. Talaş içine karışmış demir tozu, kum içine karışmış iğne, şeker içine karışmış çivi mıknatısla ayrılabilir.

Karışımda bulunan bir madde bazı manyetik özelliklere sahiptir. Bu nedenle uygulanan bu yöntem oldukça kullanışlıdır. Biri manyetik olan diğeri manyetik olmayan iki maddenin karışımında bu yöntemle ayırma yapılabilir. Manyetik elemanları ayırmak için güçlü mıknatısların kullanımı oldukça yaygındır. Uygulanan bu yöntem sayesinde çöplerin arasına karışmış demir kolaylıkla ayrılabilir.

Maddeleri Elektriklenme ile Ayırma Yöntemi

Bazı maddeler sürtünme yoluyla elektriklenmektedir. Cam, ebonit ve plastik çubuklar sürtünme yoluyla elektriklenen maddelerdendir. Heterojen bir karışımda bulunan bazı maddeler hafif bazı maddeler ağır taneciklerden oluşur. Karışımdaki bu maddeler elektrik yüklenmiş bir çubukla ayrılabilir. Bir kabın içerisinde karabiber ve tuz karıştırıldığında bu yöntemle karabiber tanecikleri ayrılabilir.

 Maddeleri Elle Toplama veya Ayıklama Yöntemi ve Maddeleri Tokaçlama ve Savurma İle Ayırma Yöntemi

Maddeleri Elle Toplama veya Ayıklama Yöntemi

Bir araya gelen maddelerde elle toplama veya ayıklama yöntemi kullanılabilir. Maddeler arasında istenmeyen maddeler elle toplanır. Bu sayede istenmeyen maddelerin yararlı maddelerden ayrılması sağlanır. Karışımdan ayrılan maddeler atılması gereken yabancı maddeler olabilir. Aynı zamanda karışımda bulunan maddelerin tamamı yararlı olabilir. Elle toplama veya ayıklama yöntemi sayesinde istenilen maddeler kolaylıkla diğer maddelerden ayrılır. Bir sepetin içinde kabuklu yer fıstığı ve kabuksuz yer fıstığı olduğunda kabuksuz olan fıstıklar elle toplanıp ayrılabilir.

Maddeleri Tokaçlama ve Savurma İle Ayırma Yöntemi

Tokaçlama ile yapılan ayırma yöntemi genellikle mahsullerin hasadı sırasında uygulanmaktadır. Buğday hasadının ardından saplar ayrılır ve kurutulur. Daha sonra tahıl saplardan ayrılır. Kuru saplar dövülür ve kuru taneler silkelenir. Tokaçlama işleminin ardından madde toplanır. Un haline getirilmeden önce buğday gibi tahılların kabuklarından ve samandan temizlenmesi gerekmektedir. Normalde karışımın ayrılmasında rüzgar etkilidir. Çiftçiler elindeki karışımını belirli bir yükseklikten yere düşürür. Kabuk ve samanın yoğunluğu daha az olduğu için kuvvetli rüzgarla uçar ve uzağa gider. Daha ağır taneler ise yakın yerlere düşer.

 Karışımlarda Ayırma Hunisi Kullanma ve  Maddeleri Aktarma ve Yüzdürme Yöntemiyle Ayırma

Karışımlarda Ayırma Hunisi Kullanma

Ayırma hunisinin temel kullanımı esas olarak iki karışmaz sıvıyı ayırmaktır. Bu sıvılar heterojen karışım olarak adlandırılır. Bu yöntem karışımda bulunan parçacıkların birbirine eşit olmayan yoğunluğundan faydalanır. Kullanılan bu yöntemle yağ ve su, benzin ve su ayrılır. Kullanılan yöntem sayesinde karışımda yoğunluğu fazla olan sıvı ilk olarak ayrılır.

Maddeleri Aktarma ve Yüzdürme Yöntemiyle Ayırma

Maddeleri ayırmada kullanılan aktarma yöntemi dekantasyon, yüzdürme yöntemi ise flotasyon olarak adlandırılır. Aktarma yönteminde sıvıyla karışmış katı parçacıkların dibe çökmesi beklenir. Ardından üstte kalan sıvı dikkatli bir şekilde başka bir kaba alınır. Uygulanan bu yöntemle kumlu veya çamurlu suyu ayırmak mümkündür. Yine de ayırma işlemi %100 başarıyla gerçekleşemez. Çöken parçacıkların üzerinde sıvıdan az miktarda kalabilir. Aynı zamanda ayrılan sıvının içinde parçacık kalabilir. Yüzdürme işleminin uygulanması için karışımdaki bazı parçacıkların hafif ve suda çözünmeyen özellikte olması gerekmektedir. Bu tür parçacıklar ise suyun üst yüzeyine çıkarılmış olur.

 Karışımları Eleme Yöntemiyle Ayırma ve Filtreleme İle Ayırma Yöntemi

Karışımları Eleme Yöntemiyle Ayırma

Eleme yöntemi de karışımları ayırma işlemi için kullanılan yaygın yöntemlerden biridir. Bu yöntem sayesinde farklı boyutlarda madde içeren karışımlar ayrılır. Maddelerin bir araya gelmesiyle oluşan karışım elek veya kalbur gözeneklerinden geçirilir. Elekteki açıklıktan küçük parçalar geçer ve daha büyük parçalar geride yani eleğin üstünde kalır.

Filtreleme İle Ayırma Yöntemi

Eğer bir karışımın içindeki parçacıklar elek kullanılarak ayrılmıyorsa filtre yardımıyla süzülerek ayrılabilir. Filtreleme aynı zamanda sedimantasyon olarak da adlandırılmaktadır. Normalde filtreleme kağıdı ya da çeşitli filtreleme maddeleri kullanılır. Filtrenin deliğinin boyutu filtrede hangi malzemelerin tutulacağını, hangilerinin filtrenin içinden geçtiğini belirler. Filtre kağıdına karışım yavaş bir şekilde damlatılır. Sıvı, kağıttan geçer ve katı maddeler kağıdın üstünde kalır. Bu şekilde iki madde de birbirinden ayrılır. Kumlu sudaki su ve kum bu yöntemle birbirinden ayrılır. Filtre kağıdı kullanılarak yapılan işlemde filtre kağıdından geçen sıvıya süzüntü, kağıtta kalan katı parçacıklara ise tortu adı verilir. Günlük hayatta kullanılan süzgeçler ve maskeler filtreleme örneğidir.

Buharlaştırma İle Ayırma Yöntemi ve Damıtma Yöntemiyle Ayırma

Buharlaştırma İle Ayırma Yöntemi

Bir çözeltideki katıların ayrıştırılmasında genellikle buharlaştırma yöntemi kullanılmaktadır. Bu yöntemin uygulanması için ısı kullanılır. Isı, çözelti için kullanılmaktadır. Organik çözücü buharlaşıp gaza dönüşene kadar çözelti ısıtılır. Bir filtreden tuzlu su ve kum karışımı dökülürse filtreden tuzlu su geçer, kum geride kalır. Filtreden geçen tuzlu suyu ayırmak için iki yol kullanılır. Kullanılan yöntemlerden biri buharlaştırma yöntemidir. Bu yöntem biraz zaman alsa da su buharlaşır ve tuz geride kalır. Bu durum bazen kristalleşme olarak adlandırılır. Çünkü suyun buharlaşmasının ardından katı tuz kristalleri oluşur.

Damıtma Yöntemiyle Ayırma

Karışımlarda ayırma işlemi için en az iki maddenin birbirine karışması gerekir. Maddeler katı olabileceği gibi sıvı da olabilir. Her madde farklı özelliklerde olduğu için madde türlerine bağlı ayırma yöntemi kullanılmaktadır. Damıtma yöntemiyle yapılan ayırma işlemi için sıvıların birbirine karışması gerekir. Birbiriyle karışan sıvıların ayrılması için damıtma yöntemi kullanılmaktadır. Birbirine karışan maddelerin kaynama noktasının farklı olması bu yöntem için önemlidir. Damıtma yönteminin kullanılması için karışımların iki ya da daha fazla saf sıvıdan oluşması gerekir. Damıtma yöntemi, karışımın kaynatılarak buharın bir yoğuşma kabında toplanıp yeniden sıvıya dönüşmesini içerir. Bu yöntem için kullanılan aparata imbik adı verilmektedir. Kaynama noktası en düşük maddenin buharı ilk olarak çıkar. Kaynama devam ettiği sürece bir sonraki maddenin buharı diğer kaba geçer. Damıtma yöntemi genellikle organik kimyada sıvı karışımları ayırmak için kullanılmaktadır.

 Ayrımsal Damıtma Yöntemiyle Maddeleri Ayırma ve Santrifüjleme İle Ayırma Yöntemi

Ayrımsal Damıtma Yöntemiyle Maddeleri Ayırma

Ayrımsal damıtma ve damıtma yöntemi arasında fark vardır. Normal damıtma yönteminde sıvıların bulunduğu kap ısıtılır, kaynama noktası düşük olan sıvı buharlaşır ve buhar başka bir kapta toplanır. Ayrımsal damıtma yönteminde iki sıvıdan oluşan homojen karışım ayrılır. Ayrımsal damıtma yönteminde tekrarlanan sayıda yoğuşma yapılır. Eğer sıvıların arasındaki kaynama noktalarının farkı çok düşükse ayrımsal damıtma yöntemine başvurulur.

Santrifüjleme İle Ayırma Yöntemi

Süzülerek ayrılmayan karışımdaki parçacıklar bu yöntemle ayrılabilir. Santrifüjleme yöntemi genellikle katı ve sıvı karışımların ayrılmasında kullanılan bir yöntemdir. Özellikle katı taneciklerin gözle görülemediği ya da miktarca az olduğu durumlarda kullanılır. Bu yöntemin kullanılması için özel teknik ve cihazlar kullanılmaktadır. Cihazın içinde tüp bulunur. Tüpün içine koyulan karışım hızlı bir şekilde yüksek devirde döndürülür. Merkezkaç kuvveti nedeniyle karışımın içindeki ağır parçacıklar dibe çöker. Karışımın içindeki hafif parçacıklar ise tüpün üstüne çıkar.

 Karışımların Ayrılmasında Diyaliz Yönteminin Kullanılması ve Özütleme İle Maddeleri Ayırma

Karışımların Ayrılmasında Diyaliz Yönteminin Kullanılması

Karışımın içinde çok küçük parçacıklar varsa bu parçacıklar santrifüjleme ile ayrılamaz. Bu durumda diyaliz yöntemi kullanılır ve çok küçük parçacıklar ayrılır. Uygulanan yöntemle parçacıkların ayrılması için koloidal karışımlar gözenekli yapıya sahip zarlardan geçirilir. Yarı geçirgen özelliğe sahip olan zarlar bazı parçacıkları geçirirken bazı parçacıkları geçirmez. Maddelerin bir araya gelmesiyle oluşan karışım bu yöntemle ayrılmış olur.

Özütleme İle Maddeleri Ayırma

Ekstraksiyon yani özütleme yönteminde çözücüsünden bir çözünen madde çekilir. Sıvı ekstraksiyonunda iki adet karışmayan sıvı faz kullanılır. En az iki adet maddenin birleşmesiyle oluşan karışımlarda eğer bir madde istenmiyorsa özütleme ile diğer maddelerden ayrılır. Özütleme ile katı, sıvı ve gaz maddeler ayrılabilir.

 Kromatografi İle Ayırma Yöntemi

Kromatografi İle Ayırma Yöntemi

Eğer bir karışım birbirinden ayrılması gereken üçüncü bir madde içeriyorsa farklı bir ayırma tekniğinin kullanılması gerekir. Kromatografi ile sadece bileşikler ayrılmaz. Uygulanan bu yöntemle aynı zamanda bileşikler tanımlanır ve miktarları belirlenir. 

Kromatografi bu özelliğiyle bilimsel araştırmalarda, ilaç enstitüsünde, adli tıpta kullanılan önemli bir araçtır. Kromatografi yöntemiyle renkli maddeler birbirinden tek tek pigmentlerine ayrılabilir. Eğer bir karışım renkli bileşikler içeriyorsa bu karışımı kromatografi yöntemiyle ayırmak mümkündür.

İlginizi çekebilir: Kimya Nedir? Organik Kimya ve Diğer Anabilim Dalları Nelerdir?

İlgili yazılar

Yorumlar - Yorum yapmak için tiklayin

YORUM BIRAKIN