Mišinių atskyrimas yra cheminio apdorojimo pagrindas, tačiau pasirinkimas tarp distiliavimo ir filtravimo visiškai priklauso nuo to, ką bandote išskirti. Nors filtravimas fiziškai blokuoja kietųjų medžiagų praėjimą pro barjerą, distiliavimas naudoja šilumos ir fazių pokyčių galią skysčiams atskirti pagal jų unikalias virimo temperatūras.
Terminio atskyrimo procesas, kurio metu skystis išgarinamas, o po to garai kondensuojami atgal į skystą būseną.
Mechaninis metodas, naudojamas kietosioms dalelėms atskirti nuo skysčio (dujų ar skysčių), praleidžiant jas per porėtą terpę.
| Funkcija | Distiliavimas | Filtravimas |
|---|---|---|
| Proceso tipas | Terminis / fizikinis-cheminis | Mechaninis/fizinis |
| Atskiria... | Skysčiai iš skysčių arba ištirpusių kietųjų medžiagų | Netirpios kietosios medžiagos iš skysčių arba dujų |
| Naudota pagrindinė savybė | Virimo temperatūra | Dalelių dydis |
| Energijos poreikis | Aukšta (reikalinga šiluma) | Žemas (paprastai gravitacijos arba slėgio) |
| Fazės pokytis? | Taip (skysčio pavertimas dujomis ir atvirkščiai) | Ne |
| Reikalinga įranga | Kolba, kondensatorius, šilumos šaltinis | Filtro terpė, piltuvas |
Filtravimas yra paprastas: jei dalelė yra per didelė, kad tilptų pro filtro skylutes, ji lieka. Tai tarsi makaronų valymas kiaurasamtyje. Distiliavimas yra sudėtingesnis, vykstantis molekuliniu lygmeniu. Kaitinant mišinį, medžiaga, kurios virimo temperatūra yra žemesnė, pirmiausia virsta garais, o kiti komponentai lieka pradinėje talpykloje.
Čia abu metodai labiausiai skiriasi. Jei cukrų maišysite vandenyje, kol jis išnyks, filtravimas jo atskirti nepavyks, nes cukraus molekulės yra pakankamai mažos, kad praeitų pro bet kurį standartinį filtrą. Tačiau distiliavimas šią problemą lengvai išsprendžia; vanduo išgaruoja į garus, o kieti cukraus kristalai lieka kolbos dugne.
Filtravimas dažnai yra pirmasis pramoninių procesų žingsnis, naudojamas „šlamštui“, pavyzdžiui, smėliui ar žvyrui, pašalinti. Distiliavimas paprastai yra paskutinis, brangesnis produktų rafinavimo etapas. Naftos pramonėje frakcinio distiliavimo bokštai yra masyvios konstrukcijos, kurios, remdamosi temperatūros gradientais, atskiria žalią naftą į viską – nuo sunkaus asfalto iki lengvojo aviacinio kuro.
Filtravimas paprastai yra daug greitesnis ir gali greitai apdoroti didelius medžiagos kiekius, pavyzdžiui, išfiltruoti viso miesto vandentiekį. Distiliavimas yra lėtesnis ir kruopštesnis procesas. Nors skysčio virinimas ir kondensavimas užima daugiau laiko ir energijos, pasiekiamas grynumo lygis yra žymiai aukštesnis, todėl laboratorinės klasės vanduo visada distiliuojamas.
Verdantis vanduo yra tas pats, kas distiliuoti.
Verdantis vanduo naikina mikrobus, tačiau iš tikrųjų jame koncentruojami mineralai ir sunkieji metalai, nes vanduo virsta garais, o priemaišos lieka. Distiliuojant reikia surinkti tuos garus ir juos ataušinti į naują indą, kad priemaišos liktų.
Smulkesnis filtras gali pašalinti druską iš vandens.
Standartinis filtravimas negali pašalinti ištirpusios druskos, nes jonai yra skysčio struktūros dalis. Tai gali padaryti tik atvirkštinio osmoso (specialaus aukšto slėgio filtravimo) arba distiliavimo būdu.
Distiliavimas visada lemia 100 % grynumą.
Kai kurie skysčiai, pavyzdžiui, etanolis ir vanduo, sudaro „azeotropą“, kuriame, pasiekę tam tikrą koncentraciją, jie užverda toje pačioje temperatūroje. Tai reiškia, kad standartinės distiliacijos metu alkoholio grynumas paprastai siekia tik apie 95 %.
Filtravimas skirtas tik skysčiams.
Filtravimas yra lygiai taip pat svarbus dujoms. Jūsų automobilio oro filtras ir HEPA filtras dulkių siurblyje yra puikūs dujų fazės filtravimo, naudojamo kietosioms dulkių dalelėms sulaikyti, pavyzdžiai.
Filtravimą naudokite, kai reikia greitai pašalinti matomas kietąsias daleles ar šiukšles iš skysčio. Distiliavimą rinkitės, kai reikia atskirti sumaišytus skysčius arba kai norite pašalinti ištirpusius mineralus ir priemaišas, kad pasiektumėte aukštą grynumo lygį.
Šiame išsamiame vadove nagrinėjami esminiai alifatinių ir aromatinių angliavandenilių, dviejų pagrindinių organinės chemijos šakų, skirtumai. Nagrinėjame jų struktūrinius pagrindus, cheminį reaktyvumą ir įvairų pramoninį pritaikymą, pateikdami aiškią sistemą, kaip identifikuoti ir naudoti šias skirtingas molekulines klases moksliniame ir komerciniame kontekste.
Ši palyginimas paaiškina skirtumus tarp alkanų ir alkenų organinėje chemijoje, apimdamas jų struktūrą, formules, reaktyvumą, būdingas reakcijas, fizikines savybes ir dažniausius panaudojimus, kad parodytų, kaip anglies-anglies dvigubojo ryšio buvimas ar nebuvimas veikia jų cheminį elgesį.
Nors aminorūgštys ir baltymai yra iš esmės susiję, jie atstovauja skirtingiems biologinės sandaros etapams. Aminorūgštys yra atskiri molekuliniai statybiniai blokai, o baltymai yra sudėtingos, funkcinės struktūros, susidarančios, kai šie vienetai jungiasi tam tikromis sekomis, kad įgalintų beveik kiekvieną gyvo organizmo procesą.
Angliavandeniai ir lipidai yra pagrindiniai biologinio gyvenimo kuro šaltiniai, tačiau jie labai skiriasi energijos tankiu ir kaupimo savybėmis. Nors angliavandeniai suteikia greitą energijos prieigą ir struktūrinę paramą, lipidai yra labai koncentruotas, ilgalaikis energijos rezervas ir sudaro esminius vandeniui atsparius ląstelių membranų barjerus.
Supratimas skirtumo tarp atominio skaičiaus ir masės skaičiaus yra pirmas žingsnis įvaldant periodinę elementų lentelę. Nors atominis skaičius veikia kaip unikalus pirštų atspaudas, apibrėžiantis elemento tapatybę, masės skaičius nurodo bendrą branduolio svorį, leidžiantį mums atskirti skirtingus to paties elemento izotopus.
