دسته بندی مواد

تمام مواد موجود در طبیعت را به دو گروه بزرگ ماده مخلوط و ماده خالص طبقه بندی می كنند.

ادامه این دسته بندی را در نمودار زیر مشاهده كنید.

الف: ماده مخلوط

ماده ای است كه از در هم آمیختن دو یا چند ماده حاصل می شود به شرطی كه هر ماده ویژگی های خود را حفظ كند.

آب نمك، خاك باغچه ، سالاد، شربت خاك شیر، هوا ، شیشه، انواع آلیاژها و ... نمونه هایی از مخلوط هستند.

در محلول های جامد در مایع همیشه جزء مایع  حلال و جزء دیگر حل شونده است

در محلول های مایع در مایع جزئی كه مقدارش بیشتر است حلال و جزء دیگر حل شونده است

سالاد، آجیل، شربت خاكشیر، آب گل آلود و ... همگی مخلوط ناهمگن هستند.

ب) ماده خالص:

ماده ای است كه تنها از یك جزء ساخته شده اند به عبارت دیگر ماده خالص ماده ای است كه تنها از یك نوع عنصر و یا یك نوع ماده مركب تشكیل شده است.

اكسیژن، گوگرد ، ئیدروژن و فسفر عنصر خالصند یعنی از مولكول هایی با اتم های یكسان تشكیل شده اند و آب مقطر، كربن دی اكسید، الكل و نمك طعام مواد مركب خالصند.

عنصر یا ماده ساده:

ماده ای است كه از اتم های یكسان ساخته شده است.

فلز:

عناصری مانند آهن، مس، طلا، نقره، آلومینیوم و جیوه را فلز می گویند تقریبا همه این عناصر دارای ویژگی های زیر هستند.

نافلزها:

عناصری مانند كربن، گوگرد، فسفر، ید ، برم و ... را نافلز می گویند نافلزها دارای ویژگی های زیر هستند.

شبه فلز :

عناصری كه خواص آنها از بین فلز و نافلز قرار می گیرد شبه فلز نامیده می شوند. عناصری مانند: سیلسیوم، آرسنیك، آنتیموان، تلوریم، ژرمانیوم جزء شبه فلز ها محسوب می شوند.

ت

ركیب:

ماده ای است كه ذرات سازنده آن از دو یا چند نوع اتم متفاوت تشكیل شده است.

مولكول یك ماه مركب ممكن است از دو ، سه و ... و یا تعداد بسیاری زیادی اتم تشیكل شده باشد.

ناخالصی:

ماده خالص در طبیعت كمیاب است و به همراه هر ماده مقداری مواد دیگر وجود دارد به این مواد همراه ناخالصی گفته می شود.

در بیشتر مواقع سعی می شود درجه خلوص مواد را بالا ببرند اما گاهی ناخالصی های همراه مواد سبب بهبود ویژگی ها و افزایش استحكام مواد می شود: مثلا با افزودن ناخالصی به فلزات آلیاژ یا همجوشه ساخته می شود كه از نظر استحكام و دوام مطلوب تر است.

در جدول زیر با برخی از آلیاژها و كاربرد آنها آشنا می شوید.

انحلال پذیری :

اگر حل كردن شكر در آب را ادامه دهیم به جایی می رسیم كه دیگر شكر در آب حل نمی شود به چنین محلولی سیرشده می گوییم.

اگر حلال را گرم كنیم مقدار بیشتری از حل شونده را در خود حل خواهد كرد به این محلول فوق اشباع یا فراسیر شده می گویند بنابراین افزایش دما سبب افزایش انحلال پذیری می شود.

اگر چنین محلول هایی سرد شوند مقداری از ماده حل شده بصورت بلور از محلول جدا می شود یعنی قابلیت حل شدن با كاهش دما كم می شود.

به طور كلی انحلال پذیری یعنی بیشترین مقدار ماده ای كه در یك دمای معینی می توانند در ١٠٠ گرم آب حل شود.

انحلال پذیری گازها: گازها هم مانند جامدات و مایعات در آب حل می شوند، ماهی ها از اكسیژن محلول در آب استفاده می كنند. كربن دی اكسیدكربن محلول در نوشابه از ایجاد تغییرات شیمیایی نامطلوب در نوشابه جلوگیری می كند.

البته بر خلاف آنچه در بالا گفته شد انحلال پذیری گازها با افزایش دما كاهش می یابند نمودار مقابل این مطلب را نشان می دهد.

همان طوركه از نمودار بر می آید هر چه آب گرمتر شود از مقدار اكسیژن محلول در آن كاسته می شود.

جداسازی اجزاء یك مخلوط:

در بیشتر مواقع لازم است كه اجزاء یك مخلوط را از هم جدا كنیم. برای تهیه آب شیرین نمك و سایر املاح را از آب جدا می كنند . فراورده های نفتی هم بصورت مخلوط با یكدیگر تحت عنوان نفت خام یافت می شوند.

زمانی می توان اجزاء یك مخلوط را از هم جدا كرد كه اجزاء حداقل در یك ویژگی با هم اختلاف داشته باشند.

الف) صاف كردن:

از این روش هنگامی استفاده می شود كه اجزاء مخلوط از نظر اندازه ذرات با هم تفاوت داشته باشند. الك كردن آرد، جداكردن شن و ماسه از یكدیگر، جداكردن تفاله از چای نمونه هایی از صاف كردن هستند.

ب) سرریز كردن:

هنگامی از این روش استفاده می شود كه یك جزء از جزء دیگر سبك تر باشد. اگر مخلوط آب روغن بی حركت بماند چون روغن از آب سبك تر است بر روی آب قرار می گرید و می توان با سر ریز كردن و یا با استفاده از وسیله مقابل كه قیف جدا كننده یا قیف دكانتور نامیده می شود آن ها را از هم جدا كرد.

ج) تبلور:

از روش تبلور برای جدا كردن جزء جامد از مایع استفاده می شود . اگر مخلوط جامد در مایعی مانند آب نمك را سرد كنیم از آنجا كه انحلال پذیری با كاهش دما كم می شود مقداری از حل شونده بصورت بلور در ته ظرف ته نشین می شود .

ه) تقطیر جزء به جزء:

از این روش برای جدا كردن اجزاء مخلوط چند مایع كه نقطه جوش متفاوت دارند استفاده می شود اجزاء نفت خام را به همین روش از هم جدا می كنند. به این ترتیب كه نفت خام را تا ٤٠٠ درجه سانتیگراد حرارت می دهند تا بسیاری از اجزاء آن به جوش آیند و به صورت بخار در آیند. نفت خام حرارت داده شده را به قسمت پایین دستگاهی به نام برج تقطیر می فرستند بخارات حاصل هنگام صعود از دستگاه به سینی های نصب شده برخورد كرده و بر اساس تفاوت نقطه جوش به مایع تبدیل و از هم جدا می شوند.

پایگاه المپیاد علوم

مرکز یادگیری سایت تبیان - تجمیع و تنظیم: نوربخش