Metody oddělování složek směsi ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Projekt: Svět práce v každodenním životě Číslo projektu: CZ.1.07/1.1.26/02.0007 Metody oddělování složek směsi Aktivita č.6: Poznáváme chemii Prezentace č. 4 Autor: Lenka Poláková

Oddělování složek ze směsi ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Oddělování složek ze směsi Většina látek, které nás obklopují, jsou směsi, proto se s oddělováním složek ze směsi setkáváme běžně (nejen v laboratoři) V každodenním životě najděte několik příkladů, kde složky ze směsi oddělujete i vy (v domácnosti apod.) Cezení sypaného čaje, pití černé turecké kávy, ždímání prádla, vzduchový filtr v automobilu…

Metody oddělování složek směsi ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Metody oddělování složek směsi Usazování Odstřeďování Filtrace Destilace Krystalizace Chromatografie Sublimace Extrakce (vyluhování)

Usazování (sedimentace) ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Usazování (sedimentace) Nejjednodušší metoda oddělování složek směsi, často využívaná i mimo laboratoř Oddělujeme vzájemně nerozpuštěné složky směsi, které se liší svou hustotou V laboratoři: olej a vodu oddělíme v dělící nálevce – složky postupně vypustíme, písek a vodu oddělíme v kádince – vodu opatrně slijeme V praxi se k urychlení usazování využívá odstředivka (centrifuga) → odstřeďování (centrifugace) Popřemýšlejte, kde využíváte usazování v každodenním životě. Myslíte si, že i v domácnosti používáte odstředivku? Uveďte příklady

Využití usazování v praxi ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Využití usazování v praxi Usazování písku a hrubých nečistot při úpravě a čištění vody Rýžování zlata Lékařství – vyšetření krve – sleduje se rychlost sedimentace krvinek – vyšší rychlost sedimentace ukazuje na zánětlivé onemocnění Odstřeďování – oddělování tuku z mléka, ždímání prádla Odstředivka-využívána i v lékařství 1

usazovací nádrž v čistírně odpadních vod ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 usazovací nádrž v čistírně odpadních vod 2 rýžování zlata 3

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Filtrace Využívá se u různorodých směsí k oddělování pevných složek od kapalných (popř. plynných) Oddělované složky se liší velikostí svých částic Směs nalijeme na filtr (filtrační papír), kapalina (popř. plyn) projdou filtrem, tj. filtrát, pevná látka zůstane na filtru Najděte další příklady látek a pomůcek, které mohou být také použity jako filtry při filtraci v laboratoři i v domácnosti. vata, gáza, tkanina, písek, cedník, síto

Využití filtrace v praxi ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Využití filtrace v praxi Filtrace vody – v domácnosti, písková filtrace u bazénu, písková filtrace vody při úpravě a čištění vody Olejový filtr v automobilech – odstranění kovových částeček z motorového oleje 4 5

Využití filtrace v praxi ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Využití filtrace v praxi Vzduchový filtr – odstraňování nečistot ze vzduchu V automobilech HEPA filtr – vysoce účinný filtr, používán ve vysavačích jako výstupní prachový filtr, zachycuje i mikroskopické částečky prachu a alergeny Ochranné dýchací masky Olejový filtr v automobilech – odstranění kovových částeček z motorového oleje HEPA filtr vysavače Ochranná dýchací maska 6 7

Využití filtrace v praxi ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Využití filtrace v praxi Ledviny – odstraňují z krve odpadní produkty a zbavují tělo přebytečné vody, krev je v ledvinách rozvedena mnoha tenkými vlásečnicemi, přes jejichž stěnu dochází k filtraci, tj. propouštění vody a odpadních látek rozpustných ve vodě, vzniká primární moč (150 – 170 litrů denně), která se pak postupně zahušťuje na 1,5 – 2 litry denně umělá ledvina (dialýza) – funkce poškozených ledvin je nahrazena přístrojem Dialýza 8 9

Destilační nádrže pro výrobu whisky ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Destilace Využívá se při oddělování složek stejnorodé směsi, kdy se složky liší teplotou varu, oddělujeme destilát Metoda často využívaná v laboratoři i v průmyslu Využití : výroba kyslíku, dusíku, vzácných plynů destilací zkapalněného vzduchu, výroba alkoholu (oddělování etanolu), nekvalitní destilační zařízení může způsobit vznik i jedovatého metanolu !! Destilační nádrže pro výrobu whisky 10

Schéma destilační aparatury: ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Schéma destilační aparatury: Pojmenujte části aparatury označené čísly 1-kahan, 2-destilační baňka, 3-spojovací trubice, 4-teploměr, 5-chladič, 6-přívod vody, 7-odtok vody, 8-baňka s destilátem,9-jen u vakuové dest.,10-alonž 11

Složitější destilace - rektifikace ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Složitější destilace - rektifikace Rektifikace „mnohonásobná destilace“ složky směsi se jen málo liší teplotami varu – jednoduchou destilací tyto složky neoddělíme probíhá v rektifikační koloně - destilace mnohokrát po sobě využití: při zpracování ropy (složitá směs uhlovodíků s různými teplotami varu) - metan, etan, propan, butan, petroléter, benzín, petrolej, plynový olej Rektifikační kolona 12

Vakuová destilace Vakuová destilace, tj. za sníženého tlaku ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Vakuová destilace Vakuová destilace, tj. za sníženého tlaku používá se při destilaci málo stabilních látek (za normálního tlaku by se rozkládaly) a u látek s velmi vysokou teplotou varu snížením tlaku se sníží i teplota varu látek využití: rektifikací ropy vzniká mazut, jeho následnou vakuovou destilací vzniká asfalt a oleje (mazadla, leštidla, výroba parafínu)

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Krystalizace Metoda využívaná k oddělování složky směsi, která má schopnost vytvářet krystaly (krystalizovat) po odpaření rozpouštědla, částice látky jsou pravidelně uspořádány v krystalové mřížce V laboratoři se nechá rozpouštědlo volně odpařit nebo se směs zahřívá v odpařovací misce nad plamenem kahanu Využití: získávání soli z mořské vody, výroba cukru, výroba optických vláken, polovodičová technika

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Chromatografie Metoda oddělování složek ze stejnorodých směsí kapalných a plynných, dělení složek je založeno na rozdílné distribuci složek směsi mezi mobilní fázi (rozpouštědlo) a stacionární fázi (křída, papír) Využití: výroba léků, oddělování rostlinných barviv a dalších látek, zjišťování obsahu jedovatých plynů v ovzduší Fotografie: Sloupcová chromatografie –fotografie zachycují průběh pokusu - rozdělení barviva šedého fixu na jednotlivé barvy stacionární fáze – křída mobilní fáze - etanol

Rozdělení barviva šedého fixu

Sublimace a extrakce Sublimace ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Sublimace a extrakce Sublimace Používá se k oddělování složky směsi , která má schopnost sublimace (jód, naftalen) Využití: čištění chemických látek Extrakce (vyluhování) Využívá se k oddělování složky ze směsi, která má schopnost rozpouštět se ve zvoleném rozpouštědle Využití: vyluhování kávy nebo čaje teplou vodou, tinktury, tj. rostlinné (bylinné) extrakty hlavně v alkoholu, jódová tinktura – desinfekce ran, čištění mastných skvrn benzínem, získávání olejů a barviv z přírodních látek

Zdroje ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Obrázky: Použité obrázky jsou dostupné pod licencí Creative Commons nebo Public Domain. 3. F., Roberta. File:Balon Rijeka 090610 1.jpg. wikipedia.cz. [Online] 18. 6 2010. [Citace: 21. 8 2013.] http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Balon_Rijeka_090610_1.jpg. 4. Biso. Soubor:Shopska salata.JPG. http://cs.wikipedia.org. [Online] 5. 7 2009. [Citace: 6. 9 2013.] http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Shopska_salata.JPG. 5. Pilsak, Walter J. Soubor:Stilles Mineralwasser.jpg. http://cs.wikipedia.org. [Online] 20. 6 2005. [Citace: 5. 9 2013.] http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Stilles_Mineralwasser.jpg. 7. Svdmolen. Soubor:Retire bronze.jpg. http://cs.wikipedia.org. [Online] 6. 5 2005. [Citace: 10. 9 2013.] http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Retire_bronze.jpg. 8. Chiesa, Luigi. Soubor:Armatura cilindrica.jpg. http://cs.wikipedia.org. [Online] 14. 3 2007. [Citace: 6. 9 2013.] http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Armatura_cilindrica.jpg. 9. Dake. Soubor:Granite gran violet.jpg. http://cs.wikipedia.org. [Online] 13. 8 2005. [Citace: 10. 9 2013.] http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Granite_gran_violet.jpg. 11. Pastorius. Soubor:HrachovaPolevka.jpg. http://cs.wikipedia.org. [Online] 29. 4 2012. [Citace: 5. 9 2013.] http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:HrachovaPolevka.jpg. 13. NOAA, U.S. —. Soubor:IXTOC I oil well blowout.jpg. http://cs.wikipedia.org. [Online] 23. 3 2007. [Citace: 5. 9 2013.] http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:IXTOC_I_oil_well_blowout.jpg. 15. Frettie. Soubor:Cappuccino with latte art on Coffee Right in Brno, Czech Republic.jpg. http://cs.wikipedia.org. [Online] 3. 3 2009. [Citace: 6. 9 2013.] http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Cappuccino_with_latte_art_on_Coffee_Right_in_Brno,_Czech_Republic.jpg. 16. Chmee2. Súbor:Joint and smoke.jpg. http://sk.wikipedia.org. [Online] 30. 11 2007. [Citace: 6. 9 2013.] http://sk.wikipedia.org/wiki/S%C3%BAbor:Joint_and_smoke.jpg. 17. Karelj. File:Gosau mlha 1.jpg. http://commons.wikimedia.org. [Online] 7. 9 2010. [Citace: 6. 9 2013.] http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gosau_mlha_1.jpg. Obrázky 1, 2, 6, 10, 12, 16, 18 vlastní tvorba.