آموزش ابتدایی

دسته بندی مواد

تمام مواد موجود در طبيعت را به دو گروه بزرگ ماده مخلوط و ماده خالص طبقه بندي مي كنند.
ادامه اين دسته بندي را در نمودار زير مشاهده كنيد.

الف: ماده مخلوط

ماده اي است كه از در هم آميختن دو يا چند ماده حاصل مي شود به شرطي كه هر ماده ويژگي هاي خود را حفظ كند.
آب نمك، خاك باغچه ، سالاد، شربت خاك شير، هوا ، شيشه، انواع آلياژها و ... نمونه هايي از مخلوط هستند.

در محلول هاي جامد در مايع هميشه جزئ مايع  حلال و جزء ديگر حل شونده است
در محلول هاي مايع در مايع جزئي كه مقدارش بيشتر است حلال و جزء ديگر حل شونده است

سالاد، آجيل، شربت خاكشير، آب گل آلود و ... همگي مخلوط ناهمگن هستند.

ب) ماده خالص:

ماده اي است كه تنها از يك جزء ساخته شده اند به عبارت ديگر ماده خالص ماده اي است كه تنها از يك نوع عنصر و يا يك نوع ماده مركب تشكيل شده است.
اكسيژن، گوگرد ، ئيدروژن و فسفر عنصر خالصند يعني از مولكولهايي با اتمهاي يكسان تشكيل شده اند و آب مقطر، كربن دي اكسيد، الكل و نمك طعام مواد مركب خالصند.

عنصر يا ماده ساده:

ماده اي است كه از اتم هاي يكسان ساخته شده است.

فلز:

عناصري مانند آهن، مس، طلا، نقره، آلومينيوم و جيوه را فلز مي گويند تقريبا همه اين عناصر داراي ويژگي هاي زير هستند.

نافلزها:

عناصري مانند كربن، گوگرد، فسفر، يد ، برم و ... را نافلز مي گويند نافلزها داراي ويژگي هاي زير هستند.

شبه فلز :

عناصري كه خواص آنها از بين فلز و نافلز قرار مي گيرد شبه فلز ناميده مي شوند. عناصري مانند: سيلسيوم، آرسنيك، آنتيموان، تلوريم، ژرمانيوم جزء شبه فلز ها محسوب مي شوند.

تركيب:

ماده اي است كه ذرات سازنده آن از دو يا چند نوع اتم متفاوت تشكيل شده است.
مولكول يك ماه مركب ممكن است از دو ، سه و ... و يا تعداد بسياري زيادي اتم تشيكل شده باشد.

ناخالصي:

 ماده خالص در طبيعت كمياب است و به همراه هر ماده مقداري مواد ديگر وجود دارد به اين مواد همراه ناخالصي گفته مي شود.
در بيشتر مواقع سعي مي شود درجه خلوص مواد را بالا ببرند اما گاهي ناخالصي هاي همراه مواد سبب بهبود ويژگي ها و افزايش استحكام مواد مي شود: مثلا با افزودن ناخالصي به فلزات آلياژ يا همجوشه ساخته مي شود كه از نظر استحكام و دوام مطلوب تر است.
در جدول زير با برخي از آلياژها و كاربردآنها آشنا مي شويد.

انحلال پذيري :

اگر حل كردن شكر در آب را ادامه دهيم به جايي مي رسيم كه ديگر شكر در آب حل نمي شود به چنين محلولي سيرشده مي گوييم.

اگر حلال را گرم كنيم مقدار بيشتري از حل شونده را در خود حل خواهد كرد به اين محلول فوق اشباع يا فراسير شده مي گويند بنابراين افزايش دما سبب افزايش انحلال پذيري مي شود.
اگر چنين محلول هايي سرد شوند مقداري از ماده حل شده بصورت بلور از محلول جدا مي شود يعني قابليت حل شدن با كاهش دما كم مي شود.
بطور كلي انحلال پذيري يعني بيشترين مقدار ماده اي كه در يك دماي معيني مي توانند در 100 گرم آب حل شود.
انحلال پذيري گازها: گازها هم مانند جامدات و مايعات در آب حل مي شوند، ماهيها از اكسيژن محلول در آب استفاده مي كنند. كربن دي اكسيدكربن محلول در نوشابه از ايجاد تغييرات شيميايي نامطلوب در نوشابه جلوگيري مي كند.
البته بر خلاف آنچه در بالا گفته شد انحلال پذيري گازها با افزايش دما كاهش مي يابند نمودار مقابل اين مطلب را نشان مي دهد.
همانطوركه از نمودار بر مي آيد هر چه آب گرمتر شود از مقدار اكسيژن محلول در آن كاسته مي شود.

جداسازي اجزاء يك مخلوط:
در بيشتر مواقع لازم است كه اجزاء يك مخلوط را از هم جدا كنيم. براي تهيه آب شيرين نمك و ساير املاح را از آب جدا مي كنند . فراورده هاي نفتي هم بصورت مخلوط با يكديگر تحت عنوان نفت خام يافت مي شوند.
زماني مي توان اجزاء يك مخلوط را از هم جدا كرد كه اجزاء حداقل در يك ويژگي با هم اختلاف داشته باشند.

الف) صاف كردن:

از اين روش هنگامي استفاده مي شود كه اجزاء مخلوط از نظر اندازه ذرات با هم تفاوت داشته باشند. الك كردن آرد، جداكردن شن و ماسه از يكديگر، جداكردن تفاله از چاي نمونه هايي از صاف كردن هستند.

ب) سرريز كردن:

هنگامي از اين روش استفاده مي شود كه يك جزء از جزء ديگر سبك تر باشد. اگر مخلوط آب روغن بي حركت بماند چون روغن از آب سبك تر است بر روي آب قرار مي گريد و مي توان با سر ريز كردن و يا با استفاده از وسيله مقابل كه قيف جدا كننده يا قيف دكانتور ناميده مي شود آنها را از هم جدا كرد.

ج) تبلور:

از روش تبلور براي جدا كردن جزء جامد از مايع استفاده مي شود . اگر مخلوط جامد در مايعي مانند آب نمك را سرد كنيم از آنجا كه انحلال پذيري با كاهش دما كم مي شود مقداري از حل شونده بصورت بلور در ته ظرف ته نشين مي شود

د) تقطير ساده:

از تقطير ساده براي جداكردن دو جزء مايع مخلوط كه نقطه جوش متفاوت دارند استفاده مي شود مثل الكل از آب

ه) تقطير جزء به جزء:

از اين روش براي جدا كردن اجزاء مخلوط چند مايع كه نقطه جوش متفاوت دارند استفاده مي شود اجزاء نفت خام را به همين روش از هم جدا مي كنند. به اين ترتيب كه نفت خام را تا 400 درجه سانتيگراد حرارت مي دهند تا بسياري از اجزاء آن بجوش آيند و بصورت بخار در آيند. نفت خام حرارت داده شده را به قسمت پايين دستگاهي به نام برج تقطير مي فرستند بخارات حاصل هنگام صعود از دستگاه به سيني هاي نصب شده برخورد كرده و بر اساس تفاوت نقطه جوش به مايع تبديل و از هم جدا مي شوند