Какие свойства соли и воды лежат в основе
- Отстаивание
- Центрифугирование
- Фильтрование
- Действие магнитом
- Выпаривание. Кристаллизация
- Дистилляция (перегонка)
Для получения чистых веществ используют различные способы разделения смесей.
| Способы разделения смесей | |
|---|---|
| неоднородных (гетерогенных) | однородных (гомогенных) |
| – Отстаивание – Фильтрование – Действие магнитом – Центрифугирование | – Выпаривание. Кристаллизация. – Дистилляция (перегонка) |
Процессы разделения смесей основаны на различных физических свойствах компонентов, образующих смесь.
Отстаивание
Отстаивание – это разделение неоднородной жидкой смеси на компоненты, путём её расслоения с течением времени под действием силы тяжести.
Отстаиванием можно разделить смесь нерастворимых в воде веществ, имеющих разную плотность.
Пример. Смесь из железных и древесных опилок можно разделить, если высыпать её в сосуд с водой (1), взболтать и дать отстояться. Железные опилки опустятся на дно сосуда, а древесные будут плавать на поверхности воды (2), и их вместе с водой можно будет слить в другой сосуд (3):
На этом же принципе основано разделение смесей малорастворимых друг в друге жидкостей.
Пример. Смеси бензина с водой, нефти с водой, растительного масла с водой быстро расслаиваются, поэтому их можно разделить с помощью делительной воронки:
Отстаиванием также можно разделить вещества, которые осаждаются в воде с различной скоростью.
Пример. Смесь из глины и песка можно разделить, если высыпать её в сосуд с водой (1), взболтать и дать отстояться. Песок оседает на дно значительно быстрее глины (2):
Этот способ используется для отделения песка от глины в керамическом производстве (производство глиняной посуды, красных кирпичей и др.).
Центрифугирование
Центрифугирование – это разделение неоднородных жидких смесей путём вращения.
Пример. Если компоненты неоднородной жидкой смеси очень малы, такие смеси разделяют центрифугированием. Такие смеси помещают в пробирки и вращают с большой скоростью в специальных аппаратах – центрифугах.
Перед центрифугированием частицы смеси распределены по объёму пробирки равномерно. После центрифугирования более лёгкие частицы всплывают наверх, а тяжёлые оседают на дно пробирки.
С помощью центрифугирования, к примеру, отделяют сливки от молока.
Фильтрование
Фильтрование – это разделение жидкой неоднородной смеси на компоненты, путём пропускания смеси через пористую поверхность. В роли пористой поверхности может выступать бумажная воронка, марля, сложенная в несколько слоёв, или любой другой пористый материал, способный задержать один или несколько компонентов смеси.
Фильтрованием можно разделить неоднородную смесь, состоящую из растворимых и нерастворимых в воде веществ.
Пример. Чтобы разделить смесь, состоящую из поваренной соли и песка, её можно высыпать в сосуд с водой, взболтать и затем эту смесь пропустить через фильтровальную бумагу. Песок остаётся на фильтровальной бумаге, а прозрачный раствор поваренной соли проходит через фильтр:
При необходимости, растворённую поваренную соль из воды можно выделить выпариванием.
Действие магнитом
С помощью магнита из неоднородной смеси выделяют вещества, способные к намагничиванию.
Пример. C помощью магнита можно разделить смесь, состоящую из порошков железа и серы:
Выпаривание. Кристаллизация
Выпаривание – это способ разделения жидких смесей путём испарения одного из компонентов. Скорость испарения можно регулировать с помощью температуры, давления и площади поверхности испарения.
Пример. Чтобы растворённую в воде поваренную соль выделить из раствора, последний выпаривают:
Вода испаряется, а в фарфоровой чашке остаётся поваренная соль. Иногда применяют упаривание, т. е. частичное испарение воды. В результате образуется более концентрированный раствор, при охлаждении которого растворённое вещество выделяется в виде кристаллов. Этот процесс получил название кристаллизации.
Дистилляция (перегонка)
Дистилляция (перегонка) – это способ разделения жидких однородных смесей путём испарения жидкости с последующим охлаждением и конденсацией её паров. Данный способ основан на различии в температурах кипения компонентов смеси.
Пример. При нагревании жидкой однородной смеси сначала закипает вещество с наиболее низкой температурой кипения. Образующиеся пары конденсируются при охлаждении в другом сосуде. Когда этого вещества уже не останется в смеси, температура начнёт повышаться, и со временем закипает другой жидкий компонент:
Таким способом получают, к примеру, дистиллированную воду.
I. Новый материал
При подготовке урока использованы материалы автора: Н.К.Черемисиной,
учителя химии средней школы № 43
(г. Калининград), Источник
Мы живем среди химических веществ. Мы вдыхает воздух,
а это смесь газов (азота, кислорода и других), выдыхаем углекислый
газ. Умываемся водой — это еще одно вещество, самое распространенное
на Земле. Пьём молоко — смесь воды с мельчайшими капельками
молочного жира, и не только: здесь еще есть молочный белок казеин,
минеральные соли, витамины и даже сахар, но не тот, с которым
пьют чай, а особый, молочный — лактоза. Едим яблоки, которые состоят из
целого набора химических веществ — здесь и сахар, и яблочная кислота,
и витамины… Когда прожеванные кусочки яблока попадают в желудок, на
них начинают действовать пищеварительные соки человека, которые помогают
усваивать все вкусные и полезные вещества не только яблока, но и любой другой
пищи. Мы не только живем среди химических веществ, но и сами из
них состоим. Каждый человек — его кожа, мышцы, кровь, зубы, кости, волосы
построены из химических веществ, как дом из кирпичей. Азот, кислород, сахар,
витамины – вещества природного, естественного происхождения. Стекло, резина,
сталь – это тоже вещества, точнее, материалы (смеси веществ). И стекло,
и резина — искусственного происхождения, в природе их не было. Совершенно
чистые вещества в природе не встречаются или встречаются очень редко.
Чем же отличаются чистые вещества от смесей веществ?
Индивидуальное чистое вещество обладает определённым
набором характеристических свойств (постоянными физическими свойствами). Только
чистая дистиллированная вода имеет tпл = 0 °С, tкип= 100 °С, не имеет вкуса.
Морская вода замерзает при более низкой, а закипает при более высокой
температуре, вкус у нее горько-соленый. Вода Черного моря замерзает при более
низкой, а закипает при более высокой температуре, чем вода Балтийского моря.
Почему? Дело в том, что в морской воде содержатся другие вещества, например
растворенные соли, т.е. она представляет собой смесь различных веществ, состав
которой меняется в широких пределах, свойства же смеси не являются постоянными.
Определение понятия «смесь» было дано в XVII в. английским
ученым Робертом Бойлем: «Смесь – целостная система, состоящая из разнородных компонентов».
Сравнительная характеристика смеси и чистого вещества
Признаки сравнения | Чистое вещество | Смесь |
Состав | Постоянный | Непостоянный |
Вещества | Одно и то же | Различные |
Физические свойства | Постоянные | Непостоянные |
Изменение энергии при образовании | Происходит | Не происходит |
Разделение | С помощью химических реакций | Физическими методами |
Смеси отличаются друг от друга по внешнему виду.
Классификация смесей показана в таблице:
Приведём
примеры суспензий (речной песок + вода), эмульсий (растительное масло + вода) и
растворов (воздух в колбе, поваренная соль + вода, разменная монета: алюминий +
медь или никель + медь).
В суспензиях видны частицы твердого вещества, в эмульсиях – капельки
жидкости, такие смеси называются неоднородными (гетерогенными), а в растворах
компоненты не различимы, они являются однородными (гомогенными) смесями.
Способы разделения смесей
В природе
вещества существуют в виде смесей. Для лабораторных исследований, промышленных
производств, для нужд фармакологии и медицины нужны чистые вещества.
Для очистки
веществ применяются различные способы разделения смесей
Эти способы основаны на различиях в физических свойствах компонентов
смеси.
Рассмотрим
способы разделения гетерогенных и гомогенных смесей.
Пример смеси | Способ |
Суспензия – смесь речного песка с водой | Отстаивание Разделение отстаиванием Разделение |
Смесь песка и поваренной соли в воде | Фильтрование На чем основано разделение гетерогенных смесей с Разделение смеси крахмала и воды фильтрованием |
Смесь порошка железа и серы | Действие Порошок железа притягивался магнитом, а порошок серы Несмачивающийся порошок серы всплывал на поверхность Разделение смеси серы и железа с помощью |
Раствор соли в воде – гомогенная смесь | Выпаривание или Вода испаряется, а в фарфоровой чашке остаются Если же разделять смесь спирта и воды, то первым Разделение однородных смесей |
Особым методом разделения компонентов, основанным на
различной поглощаемости их определенным веществом, является хроматография.
Дома вы можете проделать следующий опыт. Подвесьте
полоску из фильтровальной бумаги над сосудом с красными чернилами, погружая в
них лишь конец полоски. Раствор впитывается бумагой и поднимается по ней. Но
граница подъема краски отстает от границы подъема воды. Так происходит
разделение двух веществ: воды и красящего вещества в чернилах.
С помощью хроматографии русский ботаник М. С. Цвет
впервые выделил хлорофилл из зеленых частей растений. В промышленности и
лабораториях вместо фильтровальной бумаги для хроматографии используют крахмал,
уголь, известняк, оксид алюминия. А всегда ли требуются вещества с одинаковой
степенью очистки?
Для различных целей необходимы вещества с различной
степенью очистки. Воду для приготовления пищи достаточно отстоять для удаления
примесей и хлора, используемого для ее обеззараживания. Воду для питья нужно
предварительно прокипятить. А в химических лабораториях для приготовления
растворов и проведения опытов, в медицине необходима дистиллированная вода,
максимально очищенная от растворенных в ней веществ. Особо чистые вещества,
содержание примесей в которых не превышает одной миллионной процента,
применяются в электронике, в полупроводниковой, ядерной технике и других точных
отраслях промышленности.
Прочитайте стихотворение Л. Мартынова «Дистиллированная
вода»:
Вода
Благоволила
Литься!
Она
Блистала
Столь чиста,
Что ни напиться,
Ни умыться.
И это было неспроста.
Ей не хватало
Ивы, тала
И горечи цветущих лоз,
Ей водорослей не хватало
И рыбы, жирной от стрекоз.
Ей не хватало быть волнистой,
Ей не хватало течь везде.
Ей жизни не хватало
Чистой –
Дистиллированной воде!
Применение дистиллированной воды
II. Задания для закрепления
1) Поработайте с тренажёрами №1-4 (необходимо загрузить тренажёр, он откроется в браузере Internet Explorer)
Тренажёр №1. Чистые вещества и смеси
Тренажёр №2. Смеси
Тренажёр №3. Смеси в природе
Тренажёр №4. Смеси в сельском хозяйстве
2) Решите задачу:
Дана смесь сахара, речного песка и железных опилок. Предложите способ разделения этой смеси.
3) Творческое задание:
Подготовьте электронную презентацию на тему «Чистые вещества и смеси, которые нас окружают»
СВОЙСТВА ПОВАРЕННОЙ СОЛИ
- Авторы
- Руководители
- Файлы работы
- Наградные документы
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF
Введение
Сегодня в 21 веке для людей созданы все условия для комфортной жизни — роботы, компьютеры, машины и многое другое. Почти в каждом доме есть большое количество разнообразной техники и приборов, которые облегчают жизнь людей. Но в жизни есть и простые вещи, которые мы не замечаем ( вода, сахар, зубная щетка), тем не менее они очень нужны и важны. Сюда же относится и соль. Она имеет большое значение для человека и во все времена ценилась очень дорого. Именно по этой причине мне бы хотелось рассказать вам о соли и ее видах, познакомить вас с ее физическими свойствами, на примере поваренной соли.
Свойства поваренной соли
-
Характеристика и виды соли
Поваренная соль является минеральным природным веществом и важной добавкой к человеческой пище. Она имеет форму кристалла. Без нее еда не только не вкусная, но и не полезная, однако чрезмерное употребление соли может навредить организму. Добыча поваренной соли осуществлялась еще с давних времен.
В природе соль встречается в виде минерала галита — каменной соли. Слово «галит» происходит от греческого «галос», означающего и «соль», и «море». Природный галит редко бывает чисто белого цвета. Чаще он буроватый или желтоватый из-за примесей соединений железа.
По способу добывания соль делится на несколько видов:• каменная, добывается горным способом, с помощью подземных разработок.• озёрная, добывается из пластов на дне соляных озёр;• садочная соль получается выпариванием или вымораживанием из воды.• выварочная соль получается выпариванием из подземных вод.
Чистая поваренная соль(NaCl), которую мы каждый день употребляем в пищу, это бесцветное кристаллическое вещество, способное раствориться в воде. На вкус соль – соленая, а также способна со временем разъедать кожу и некоторые твердые вещества.
2. Физические свойства соли
Физические свойства – это любые характеристики, которыми обладают все вещества, в том числе и поваренная соль.
Эксперимент и выводы
Чтобы наглядно можно было увидеть физические свойства соли, мы дома провели небольшой эксперимент. Для этого взяли стакан с простой водой, положили в нее три ложки поваренной соли и все перемешали до полного растворения соли в воде. После этого привязали нитку на карандаш и опустили свободный конец нитки в стакан с соляным раствором и оставили на несколько дней.
Вывод: Через несколько дней мы увидели, что нитка покрылась соляными кристаллами. Проведенный опыт показал, что:
соль бесцветна,
она полностью растворима в воде и способна кристаллизоваться на разных предметах.
К слову, когда я со своей семьей отдыхала на соляных озерах в г. Соль–Илецке, то на мне и на всех отдыхающих можно было увидеть белый налет на теле, после купания в любом из соляных озер.
Список использованных источников литературы
https://fb.ru
https://ru.wikipedia.org
https://obovsemponemnogu.ru
Приложение 1
Пословицы и поговорки.
— Без соли, что без воли: жизни не проживешь.
— Без соли, без хлеба — половина обеда.
— Без соли хлеб не естся.
— Из пресного сделаешь соленое, а соленого не опреснишь.
— За хлебом-солью всякая шутка хороша.
— Без соли невкусно, а без хлеба несытно.
Приложение 2
Про соль
Гласит народная молва,
Что хлеб — всему голова!
Без соли, однако, не вкусны хлеба,
Ни выпечка, ни другая еда!
Соль организму очень нужна,
В нужных количествах полезна она.
Соли разные бывают:
Одной дорогу посыпают,
Другие медикам нужны,
Чтоб вылечить больных могли.
В промышленности тоже не заменима она!
Очень полезна соль и важна!
Автор: Магафурова К. И.
Просмотров работы: 5458
Поваренная соль, формула которой NaCl, является пищевым продуктом. В неорганической химии данное вещество называют хлоридом натрия. В измельченном варианте поваренная соль, формула которой приведена выше, представляет собой белые кристаллы. Несущественные серые оттенки могут появляться при наличии иных минеральных солей в качестве примесей.
Производят ее в различных видах: неочищенном и очищенном, мелком и крупном, йодированном.
Биологическое значение
Кристалл поваренной соли, имеющий ионную химическую связь, необходим для полноценной жизни и деятельности человека, иных живых организмов. Хлорид натрия принимает участие в регулировании и поддержании водно-солевого баланса, щелочного обмена. Биологические механизмы контролируют постоянство концентрации хлористого натрия в различных жидкостях, например, в крови.
Разность концентраций NaCl внутри клетки и снаружи – основной механизм для попадания внутрь питательных веществ, а также вывода продуктов жизнедеятельности. Аналогичный процесс применяется в генерации и передаче нейронами импульсов. Также анион хлора в данном соединении – основной материл для образования соляной кислоты, важнейшего компонента желудочного сока.
Дневная потребность в этом веществе составляет от 1,5 до 4 граммов, а для жаркого климата доза хлорида натрия возрастает в несколько раз.
Организм нуждается не в самом соединении, а в катионе Na+ и анионе Cl-. При недостаточном количестве этих ионов происходит разрушение мышечной и костной тканей. Появляются депрессии, психические и нервные заболевания, нарушения в деятельности сердечно-сосудистой системы и процессах пищеварения, спазмы мускулатуры, анорексия, остеопороз.
Хроническая нехватка ионов Na+ и Cl- приводит к смерти. Биохимик Жорес Медведев отмечал, что при полном отсутствии в организме соли можно продержаться не больше 11 суток.
Племена скотоводов и охотников еще в древности для удовлетворения потребности организма в соли, употребляли в сыром виде мясопродукты. Земледельческие племена потребляли растительную пищу, в которой незначительное количество хлористого натрия. В качестве признаков, сигнализирующих о нехватке соли, выделяют слабость и головную боль, тошноту, головокружение.
Особенности производства
В далеком прошлом добыча соли осуществлялась путем сжигания в кострах определенных растений. Образующуюся золу применяли в виде приправы.
Очистка поваренной соли, полученной путем выпаривания морской воды, не проводилась, полученное вещество сразу же употреблялось в пищу. Такая технология возникла в странах с жарким и сухим климатом, где подобный процесс происходил без вмешательства человека, а затем, когда его переняли иные страны, морская вода стала подогреваться искусственным путем.
На берегах Белого моря строились солеварни, в которых путем выпаривания и замораживания получали концентрированный рассол и пресную воду.
Природные месторождения
Среди мест, характеризующихся большими запасами поваренной соли, выделим:
- Артемовское месторождение, расположенное в Донецкой области. Здесь осуществляется добыча соли шахтовым способом;
- озеро Баскунчак, перевоз ведется по специально построенной железной дороге;
- калийные соли в большом количестве обнаружены в Верхнекамском месторождении, где шахтовым способом идет добыча этого полезного ископаемого;
- в Одесских лиманах велась добыча до 1931 года, в настоящее время месторождение не используется в промышленных объемах;
- в Сереговском месторождении проводится выпаривание рапы.
Соляная шахта
Биологические свойства поваренной соли сделали ее важным экономическим объектом. На 2006 год на российском рынке использовалось порядка 4,5 миллионов тонн данного минерала, причем 0,56 млн тонн шло на пищевые расходы, а оставшиеся 4 миллиона тонн уходили на нужды химической промышленности.
Физические характеристики
Рассмотрим некоторые свойства поваренной соли. Данное вещество достаточно хорошо растворяется в воде, причем на процесс влияет несколько факторов:
- температура;
- наличие примесей.
Кристалл поваренной соли содержит примеси в виде катионов кальция, магния. Именно поэтому хлорид натрия впитывает воду (сыреет на воздухе). Если такие ионы не входят в состав поваренной соли, такое свойство отсутствует.
Температура плавления поваренной соли — 800,8 °С, что свидетельствует о прочной кристаллической структуры данного соединения. При смешивании мелкого порошка хлорида натрия с измельченным льдом получают охладитель высокого качества.
Например, 100 г льда и 30 г поваренной соли могут снижать температуру до −20 °C. Причина подобного явления в том, что раствор поваренной соли замерзает при температуре ниже 0 °C. Лед, для которого это значение является температурой плавления, плавится в подобном растворе, поглощая тепло окружающей среды.
Высокая температура плавления поваренной соли объясняет ее термодинамические характеристики, а также высокую диэлектрическую проницаемость – 6,3.
Получение
Учитывая, насколько важны биологические и химические свойства поваренной соли, ее существенные природные запасы, нет необходимости разрабатывать вариант промышленного производства данного вещества. Остановимся на лабораторных вариантах получения хлорида натрия:
- Данное соединение можно получить в качестве продукта при взаимодействии сульфата меди (2) с хлоридом бария. После удаления осадка, в качестве которого выступает сульфат бария, выпаривания фильтрата, можно получить кристаллы поваренной соли.
- При экзотермическом соединении натрия с газообразным хлором также образуется хлористый натрий, причем процесс сопровождается выделением существенного количества тепла (экзотермический вид).
Взаимодействия
Каковы химические свойства поваренной соли? Данное соединение образовано сильным основанием и сильной кислотой, поэтому гидролиз в водном растворе не протекает. Нейтральность среды и объясняет применение поваренной соли в пищевой промышленности.
При электролизе водного раствора данного соединения на катоде выделяется газообразный водород, а на аноде идет процесс образования хлора. В межэлектродном пространстве накапливается гидроксид натрия.
Учитывая, что получаемая щелочь – вещество, востребованное в различных производственных процессах, это также объясняет применение поваренной соли в промышленных масштабах на химическом производстве.
Плотность поваренной соли составляет 2,17 г/см3. Кубическая гранецентрированная кристаллическая решетка характерна для многих минералов. Внутри ее преобладают ионные химические связи, образуемые за счет действия сил электростатического притяжения и отталкивания.
Галит
Так как плотность поваренной соли в этом соединении достаточно высока (2,1—2, 2 г/см³), галит – твердый минерал. Процентное содержание катиона натрия в нем составляет 39,34 %, аниона хлора – 60, 66%. Помимо этих ионов, в составе галита есть в виде примесей ионы брома, меди, серебра, кальция, кислорода, свинца, калия, марганца, азота, водорода. Этот прозрачный бесцветный минерал, имеющий стеклянный блеск, образуется в замкнутых водоемах. Галит является продуктом сгона на кратерах вулканов.
Каменная соль
Он представляет собой горную осадочную породу из группы эвапоритов, которая состоит более чем на 90 процентов из галита. Для каменной соли характернее белоснежный цвет, лишь в исключительных случаях присутствие глины дает минералу серый оттенок, а наличие оксидов железа придает соединению желтый, оранжевый цвет. В каменной соли присутствует не только хлорид натрия, но и множество иных химических соединений магния, кальция, калия:
- иодиды;
- бораты;
- бромиды;
- сульфаты.
В зависимости от условий формирования, основные месторождения каменной соли подразделяют на несколько видов:
- подземные соляные воды;
- рассолы современных бассейнов;
- залежи минеральных солей;
- ископаемые месторождения.
Морская соль
Она является смесью сульфатов, карбонатов, хлоридов калия и натрия. В процессе ее испарения при диапазоне температур от +20 до +35 °C первоначально происходит кристаллизация менее растворимых солей: карбонатов магния и кальция, а также сульфата кальция. Далее в осадок выпадают растворимые хлориды, а также сульфаты магния и натрия. Последовательность кристаллизации этих неорганических солей может меняться с учетом температурного показателя, скорости процесса испарения, иных условий.
В промышленных объемах морская соль получается из воды морей путем выпаривания. Она существенно отличается по микробиологическим и химическим показателям от каменной соли, имеет большое процентное содержание йода, магния, калия, марганца. Из-за различного химического состава есть отличия и в органолептических показателях. Применяют морскую соль в медицине в качестве средства при лечении кожных заболеваний, например, псориаза. Среди распространенных продуктов, предлагаемых в аптечной сети, выделим соль Мертвого моря. Также морская соль в очищенном виде предлагается и в пищевой промышленности как йодированная.
Обычная поваренная соль имеет слабые антисептические свойства. При процентном содержании данного вещества в диапазоне 10-15 процентов можно предотвратить появление гнилостных бактерий. Именно для этих целей хлорид натрия добавляют в виде консерванта к пище, а также иным органических массам: древесине, клею, коже.
Злоупотребление солью
По информации Всемирной организации здравоохранения, избыточное потребление хлорида натрия приводит к существенному повышению кровяного давления, в результате чего нередко развиваются болезни почек и сердца, желудка, формируется остеопороз.
Вместе с другими солями натрия хлорид натрия является причиной появления заболеваний глаз. Поваренная соль задерживает внутри организма жидкость, что приводит к повышению внутриглазного давления, формированию катаракты.
Вместо заключения
Хлорид натрия, называемый в повседневной жизни поваренной солью, является широко распространенным в природе неорганическим минералом. Этот факт существенно упрощает его применение в пищевой, химической промышленности. Нет необходимости тратить временные и энергетические ресурсы на промышленное получение данного вещества, что сказывается на его стоимости. Для того чтобы не допускать переизбытка данного соединения в организме, необходимо контролировать ежедневное употребление соленых продуктов.