Kemia 1: luku 3 Seokset koostuvat useista eri aineista
Aluksi
vähän juttua kemian tehtäviä tehdessä tulleista asioista. Elikkä muovikampa
varautuu sähköisesti, kun kampaat hiuksiasi. Jos avaat vesihanan ja viet
varatun kamman vesinoron lähelle, vesisuihku taipuu kohti kampaa. Tämä johtuu
siitä, että vesimolekyyleissä on pysyviä dipoleja eli pieniä sähköisiä
osittaisvarauksia, joita sähköisesti varattu kampa vetää puoleensa. Jos
nesteenä käytettäisiin POOLITONTA heksaania, samaa ilmiötä ei tapahtuisi, koska
poolittomissa aineissa ei ole pysyviä dipoleja.
Myös
mikroaaltouunin toiminta perustuu vesimolekyylien poolisuuteen. Uunin
magnetronin synnyttävässä muuttuvassa sähkökentässä pooliset vesimolekyylit
alkavat värähdellä sähkökentän mukaan. Tämä ilmiö saa aikaan ruuan
lämpenemisen.
Homogeeniset ja heterogeeniset seokset
Seokset
luokitellaan homogeenisiin ja heterogeenisiin. Seos voidaan saada
homogeenisemmaksi joko voimakkaan mekaanisen käsittelyn avulla (maidon
homogenisointi, salaattikastikkeen voimakas sekoitus) tai lisäämällä seokseen
emulgointiaineita. Lesitiiniä käytetään yleisesti emulgointiaineena
elintarviketeollisuudessa. Esim kun sitä lisätään jäätelöön, rasva ei pääse
erottumaan nesteestä ja jäätelö pysyy homogeenisena.
Seosten erotusmenetelmiä
Seosten
erotusmenetelmiä ovat suodatus, dekantointi, sentrifugointi, haihdutus,
tislaus, sublimointi, uutto ja kromatografia. Haihtudus tarkoittaa seoksen
liuottimen poistoa kuumentamalla. Dekantoinnissa liosta voidaan kaataa
varovasti pois kiinteän aineen päältä dekantterilasissa. Sentrifugoimalla
voidaan esim saada verestä solut erilleen. Kun verta pyöritetään sentrifugissa
suurella nopeudella, solut painuvat näyteputkien pohjalle ja pinnalle jäävä
liuos (seerumi) voidaan ottaa talteen.
Tislaus
soveltuu erotumenetelmäksi silloin, kun halutaan ottaa talteen myös liuotin. Tislauksen
aikana liuotin höyrystyy tislauskolvissa. Nesteseoksen tislaus perustuu siihen,
että seoksen komponenteilla on eri kiehumispisteet. Kun seoksen yksi
komponentti höyrystyy, pysyy lämpötila höyrystymisen aikana vakiona.
Lämpömittarista voidaan lukea kyseisen aineen kiehumispiste. Kun lämpömittarin
lukema alkaa uudelleen nousta, höyrystyy se komponentti, jolla on seuraavaksi
korkein kiehumispiste. Mutta etanolia ei koskaan saada tislaamalla täysin
erotettua vedestä, koska vesi ja etanoli muodostavat ns. atseotrooppisen
liuoksen eli seoksen, joka lopulta kiehuu aina vakiokoostumuksessa. Siksi
etanoliin jää aina vähän vettä (noin 4 til-%).
Sublimoinnilla
saadaan seoksesta erilleen sellainen kiinteä aine, joka lämmitettäessä muuttuu
suoraan kiinteästä kaasuksi eli sublimoituu. Jos kaasu jäähdytetään, aine
härmistyy eli muuttuu uudelleen kiinteäksi. Sen sijaan erotussuppilolla voidaan
erotella aineita niiden liukoisuuteen perustuen. Kun käytetään esim
vesi-eetteriseosta, veteen hyvin liukenevat aineet jäävät alempaan
vesikerrokseen ja eetteriliukoiset ylempään eetterikerrokseen.
Kromatografisia
menetelmiä ovat paperikromatografia, ohutlevykromatografia, kaasukromatografia,
nestekromatografia ja
pylväskromatografia. Kromatografiset menetelmät perustuvat seoksen osasten
erilaiseen sitoutumiseen paikallaan pysyvään faasiin (paperi, jauhe tai neste)
ja liikkuvaan faasiin (liuos, neste tai kaasu).
Paperikromatografiassa
paikaallan pysyvä faasi on huokoinen paperi ja liikkuva faasi on liuos, jota
kutsutaan eluentiksi eli ajoliuokseksi. Pylväskromatografiassa kiinteä faasi
laitetaan hanallisen lasipylvään sisään. Näyteliuos pipetoidaan pylvään
yläosaan ja sen annetaan valua hetken aikaa pylvään läpi. Näytteen komponentit
erotellaan valuttamalla tämän jälkeen ajoliuosta pylvään läpi. Eri komponentit
voidaan kerätä vaikka koeputkiin.
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti