Курс общей и неорганической химии. Составитель Шайхуллина З.М.

                                                                                                                                                Тема..Физические явления в химии

Вы уже знаете, что с телами и веществами происходят различные изменения, которые называются явлениями, и помните, что они делятся на физические и химические. При физических явлениях состав вещества остается без изменения, а меняется лишь его агрегатное состояние или форма и размеры тел. Физические явления, выражающиеся в изменениях агрегатного состояния вещества или формы и размеров тел, определяют важнейшие области применения их в народном хозяйстве. Так, пластичность алюминия позволяет вытягивать его в проволоку пли прокатывать в тонкую фольгу; электропроводность и сравнительная легкость алюминия позволяют использовать его в качестве проводов линий электропередач, а сплавы — в самолетостроении; теплопроводность, пластичность и неядовитость — при изготовлении посуды и т. д.

Многие способы получения чистых химических веществ по сути физические явления. К ним относятся: перегонка, кристаллизация, фильтрование, возгонка и др. Например, на различии температур кипения веществ основан способ дистилляции или перегонки. 

Этим способом получают воду, очищенную от растворенных в ней веществ. Такая вода называется дистиллированной. Именно ее используют для приготовления лекарственных растворов и для заливки в систему охлаждения автомобилей. 

Перегонку как способ разделения жидких смесей применяют для получения из природной нефти отдельных нефтепродуктов. Промышленная установка для непрерывной перегонки нефти состоит из трубчатой печи для нагревания нефти и разделительной, или ректификационной, колонны, где нефть разделяется на фракции (дистилляты) — отдельные нефтепродукты. 

В трубчатой печи в виде змеевика расположен длииный трубопровод. Печь обогревается горящим мазутом или газом. По трубопроводу непрерывно подается нефть, в нем она нагревается до 320—350 СС и в виде смеси жидкости и паров поступает в ректификационную колонну. 

Ректификационная колонна — стальной цилиндрический аппарат высотой около 40 м. Она имеет внутри несколько десятков горизонтальных перегородок с отверстиями, так называемых тарелок. Пары нефти, поступая в колонну, поднимаются вверх и проходят через отверстия в тарелках- Постепенно охлаждаясь при своем движении вверх, они сжижаются на тех или иных тарелках в зависимости от температур кипения и плотности. Углеводороды менее летучие сжижаются уже на первых тарелках, образуя газойлевую фракцию, более летучие углеводороды собираются выше и образуют керосиновую фракцию, еще выше собирается лигроиновая фракция, наиболее летучие углеводороды выхолят в виде паров из колонны и образуют бензин. Внизу собирается густая черная жидкость — мазут. Его используют в качестве топлива, а также для получения смазочных масел путем дополнительной перегонки. 

Способ перегонки жидкого воздуха лежит в основе получения из пего отдельных составных частей — азота (он выкипает первым), кислорода и др. Для очистки солей нользуются способом кристаллизации. При ятом. например, природную соль растворяют в воде и затем фильтруют. В результате получают раствор поваренной соли, очищенный от песка, глины и других не растворимых в воде примесей. Затем соль выделяют из раствора выпариванием. Вода испаряется, а в фарфоровой чашке остаются кристаллы соли.  

Способ фильтрования основан на различной пропускной способности пористого материала — фильтра, по отношению к составляющим смесь частицам. Фильтром для очистки питьевой воды на станциях водоочистки служит слой песка. В пылесосе, который очищает воздух от взвешенной в нем пы ли. применяются бумажные или матерчатые фильтры: в меди цнне при уходе за больными или во время хи рургнческой операции используются в каче стве фильтра многослойные марлевые по вязки. 

Для получения чистых иода и серы используют такое физическое явление, как возгонка (сублимация), то есть переход веще ства из твердого состояния в газообразное минуя жидкую фазу. При возгонке в нагреваемой части прибора кристаллп ческое вещество испаряется, а в охлаждае мой — снова конденсируется с образованием кристаллов. Лед способен к возгонке, недаром белье высыхает и на морозе. 

Возгонка определила использование твердого углекислого газа СО2 (как вы знаете, его называют «сухим льдом») для хранения продуктов и в первую очередь мороженого. 

Различная плотность веществ лежит в основе такого способа разделения смесей, как отстаивание. Например, смеси нефти и воды, растительного масла и воды быстро расслаиваются и поэтому легко отделяются друг от друга с помощью делительной воронки. 

1. Дистилляция, или перегонка. 2. Дистиллированная вода. 3. Кристаллизация и выпаривание. 4. Фильтрование. 5. Возгонка 6. Отстаивание. 7. Делительная воронка. 

Какой способ разделения смесей описан в научно-фантастическом произведении А. Беляева "Продавец воздуха"? 

Откуда берет свое начало поверье, что рассыпанная соль — к ссоре? Как помирить людей, поссорившихся из-за рассыпанной соли? 

Укажите способы разделения следующих смесей: а) зубной порошок и поваренная соль; б)спирт и пода; в) бензин и вода. 

Как в походных условиях очистить и обеззаразить мутную воду и сделать ее пригодной для питья и приготовления пищи?   Почему работники элеваторов (зернохранилищ) при просеивании и сортировке зерна во время работы надевают специальную маску-фильтр? 

Какой способ очистки чайной заварки от чаинок вы используете, когда наливаете ее из чайника через ситечко?