DĚLÍCÍ METODY. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý. Vzdělávací oblast: Člověk a příroda / Chemie / Směsi

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "DĚLÍCÍ METODY. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: 28. 5. 2012. Ročník: osmý. Vzdělávací oblast: Člověk a příroda / Chemie / Směsi"

Zdenka Mašková
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Autor: Mgr. Stanislava Bubíková DĚLÍCÍ METODY Datum (období) tvorby: Ročník: osmý Vzdělávací oblast: Člověk a příroda / Chemie / Směsi 1

2 Anotace: Žáci se seznámí s nejčastěji používanými separačními metodami. V rámci tohoto modulu žáci uvedou použití jednotlivých metod v běžném životě nebo průmyslu. Popíší aparatury některých dělících metod. Uvedou možné použití metod pro rozdělení jednotlivých typů směsí. 2

3 Dělící (separační) metody fyzikálně-chemické metodyspočívající v oddělení (separování) složek směsí spočívají na principu rozdílné distribucidělených látek mezi různé nemísitelné fáze využívány pro kvalitativní (zjišťuje typ látky) i kvantitativní (zjišťuje množství látky) analýzu metody: filtrace, krystalizace, destilace, sublimace, extrakce, chromatografie Obr. č. 1: Usazování suspenze mouky ve vodě [2] dostupné z: le:waterandfloursuspensionliquid.jpg Obr. č. 2: Krystalizace látky z roztoku [3] dostupné z: rg/wiki/file:verzadigingsgraa d_oplossingen.png 3

krystalizace, destilace, sublimace, extrakce, chromatografie Obr. č. 1: Usazování suspenze mouky ve vodě [2] dostupné z: http://commons.wikimedia.

4 Filtrace metoda oddělování pevné látkyod kapalinyči plynuna porézní přepážce filtru použití: kávovar, odlučovače pevných částic v elektrárnách) Obr. č. 3: Filtrace [4] dostupné z: :Percolator_Cutaway_Diagram.png Obr. č. 4: Odlučovač (č. 25) před komínem [5] dostupné z: 4

wikimedia.org/wiki/file :Percolator_Cutaway_Diagram.png Obr. č. 4: Odlučovač (č.

5 Filtrační aparatura materiál filtru: filtrační papír, tkanina, písek, vata metoda odděluje části suspenze kapalný filtrát protéká, pevnou část (filtrační koláč) zachycuje filtr směs (suspenze) se lije po tyčince stopka nálevky se dotýká stěny kádinky Části aparatury: 1. Směs v kádince 2. Filtrační kruh 3. Stopka filtrační nálevky 4. Filtrát v kádince 5. Stojan 6. Tyčinka 7. Filtrační papír (v něm filtrační koláč) Obr. č. 5: Filtrace [6] dostupné z: 5

kádinky Části aparatury: 1. Směs v kádince 2. Filtrační kruh 3. Stopka filtrační nálevky 4. Filtrát v kádince 5. Stojan 6.

6 Filtrace v úpravnách vody pískový filtr voda protéká přes vrstvy písku o různé velikosti zrn Obr. č. 6: Úpravna vody [7] dostupné z: Obr. č. 7: Pískový filtr [8] dostupné z: e:cement_biosand_filter_drawing.png 6

wikimedia.org/wiki/file:sand_filter.jpg Obr. č.

7 Krystalizace metoda oddělování částí roztoku: rozpuštěné pevné látky od kapaliny(rozpouštědla) probíhá růst krystalů(vytváření pravidelné struktury) snadno krystalizují látky s jednoduchou atomovou strukturou (kovy, jednoduché iontově a kovalentně vázané látky) použití: odsolování a výroba soli z mořské vody Obr. č. 8: Krystalizace soli z roztoku [9] dostupné z: Obr. č. 9: Farma na výrobu soli, Thajsko [10] dostupné z: 7

odsolování a výroba soli z mořské vody Obr. č. 8: Krystalizace soli z roztoku [9] dostupné z: http://commons.wikimedia.

8 Destilace metoda oddělování kapalných látek založená na různé těkavosti složek ve vroucí kapalné směsi nejdříve se ze směsi odděluje kapalina s nejnižší teplotou varu použití: zpracování ropy, výroba destilátů metanol t v = 65 C etanol t v = 78 C voda t v = 100 C 1. teploměr 2. destilační nástavec 3. destilační baňka 4. kahan 5. chladič 6. baňka s destilátem 7. alonž Obr. č. 10: Destilační aparatura [11] dostupné z: ura_do_destylacji_2_ubt.svg 8

voda t v = 100 C 1. teploměr 2. destilační nástavec 3. destilační baňka 4. kahan 5. chladič 6. baňka s destilátem 7.

9 Jednoduchá destilace jednorázové částečné odpaření kapaliny spojené s kondenzací získaných par neumožňuje účinné oddělení jednotlivých složek využití: dělení látek s vysokým rozdílem bodu varu 1. zdroj tepla (zde Bunsenův kahan) 2. destilační baňka (s kulatým dnem) 3. spojovací trubice 4. teploměr 5. chladič 6. vtok chladicí vody 7. výtok chladicí vody 8. baňka s destilátem 9. odvod k vývěvě (při destilaci za sníženého tlaku) 10. alonž Obr. č. 11: Destilační aparatura [12] dostupné z: _chem_distillation.png 9

spojovací trubice 4. teploměr 5. chladič 6. vtok chladicí vody 7. výtok chladicí vody 8. baňka s destilátem 9.

10 Rektifikace (frakční destilace) vícestupňová destilace, při níž se směs postupně rozděluje na jednotlivé složky účinnější rozdělení směsi kapalin než při destilaci teplota na dně kolony je maximální (360 C u zpracování ropy) využití: dělení látek s vysokým rozdílem bodu varu Obr. č. 12: Frakční destilace [13] dostupné z: ional_distillation_lab_apparatus.svg 10

maximální (360 C u zpracování ropy) využití: dělení látek s vysokým rozdílem bodu varu Obr. č.

11 Rektifikace ropy nepřetržitý (kontinuální) proces probíhá v destilační koloně (průměr od 65 cm do 6 m a výška od cca 6 do 60 m) kolona má výstupy v potřebných intervalech, což umožňuje odběr frakcí (produktů) s různým bodem Produkty s nejnižší teplotou varu vycházejí na vrcholu kolony, s nejvyšší teplotou varu v její dolní části Obr. č. 13: Destilační kolona [14] dostupné z: 11

bodem Produkty s nejnižší teplotou varu vycházejí na vrcholu kolony, s nejvyšší teplotou varu v její dolní

Sublimace skupenská přeměna pevné látky na plynnou bez vzniku kapalné fáze opačný proces = desublimace sublimace je využívána při lyofilizaci(sublimace vody z

č. 14: Sublimace jódu fyzikální děj [15] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/file:iodineevaporating.jpg Obr. č.

12 Sublimace skupenská přeměna pevné látky na plynnou bez vzniku kapalné fáze opačný proces = desublimace sublimace je využívána při lyofilizaci(sublimace vody z organického materiálu ve vakuu při teplotách od 50 C do 100 C jód led naftalen kyselina benzoová suchý led (pevný CO 2 ) 113,7 C pod 0 C 80 C 122,4 C -78,5 C Obr. č. 14: Sublimace jódu fyzikální děj [15] dostupné z: Obr. č. 15: Kyselina benzoová [16] dostupné z: Obr. č. 16: Suchý led [17] dostupné z: File:Dry_Ice_Sublimation_1.jpg 12

13 Sublimace jódu přesublimovaný jód zahřívání jódu Obr. č. 17: Zahřívání jódu fyzikální děj [18] dostupné z: Obr. č. 18: Přesublimovanýjód [19] dostupné z: 13

wikimedia.org/wiki/file:iodoatomico.jpg Obr. č.

14 Extrakce (vyluhování) látky se rozpouštějí ve vhodném rozpouštědle a přecházejí do roztoku použití: získávání látek z přírodních materiálů (tuky, barviva) příprava čaje Obr. č. 19: Extrakce čaje [20] dostupné z: extrakce tuhýchlátek za studena extrakce tuhých látek za horka extrakce kapalinlátek za studena extrakce kapalinlátek za horka macerace digesce vytřepávání perforace 14

je Obr. č. 19: Extrakce čaje [20] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/file:tea_steeping.

15 Vytřepávání a digesce vytřepávání oddělení dvou kapalin za studena v dělící nálevce digesce oddělení pevné látky od kapaliny za horka v extraktoru dělící nálevka kapalina s nižší hustotou kapalina s vyšší hustotou kohout oddělená kapalina rozpouštědlo (B) vymývá rozpustnou pevnou látku umístěnou v patroně (A); části Ca Dslouží k opakovanému použití vroucího rozpouštědla Obr. č. 20: Dělící nálevka [21] dostupné z: Obr. č. 21: Soxhletůvextraktor [22] dostupné z: 15

umístěnou v patroně (A); části Ca Dslouží k opakovanému použití vroucího rozpouštědla Obr. č. 20: Dělící nálevka [21] dostupné z: http://commons.

16 Chromatografie metoda založená na distribucisložek směsi mezi mobilní a stacionární fázi Mobilní fáze rozpouštědlo (voda, etanol) stacionární fáze papír, silikagel název pochází z řečtiny (spojení slov barvaa psát) použití: separace a analýza složitých směsí lékařství -analýzy látek v krvi (alkoholů, vitaminů, hormonů, léků); analýzy v průmyslu, kriminalistice Obr. č. 22: Chromatografie chlorofylu [23] dostupné z: 16

složitých směsí lékařství -analýzy látek v krvi (alkoholů, vitaminů, hormonů, léků); analýzy v průmyslu, kriminalistice Obr.

17 Dělení chromatografie podle uspořádání sloupcová papírová na tenké vrstvě podle mobilní fáze plynová kapalinová Obr. č. 26: Plynová chromatografie [27] dostupné z: _analytical_gas_chromatography.jpg Obr. č. 23: Sloupcová chromatografie [24] dostupné z: ia.org/wiki/file:chromato graphy_column.jpg Obr. č. 24: Papírová chromatografie [25] dostupné z: org/wiki/file:paper_chroma tography.png Obr. č. 25: Chromatografie chlorofylu na tenké vrstvě silikagelu [26] dostupné z: org/wiki/file:chlorophyll_d %C3%BCnnschichtchromato graphie.jpg Obr. č. 27: Kapalinový chromatograf[28] dostupné z: _%28Liquid_Chromatograph%29_%2B_LTQ_%28Line ar_trap_quadrupole%29.jpg 17

wikimedia. org/wiki/file:paper_chroma tography.png Obr. č. 25: Chromatografie chlorofylu na tenké vrstvě silikagelu [26] dostupné z: http://commons.wikimedia. org/wiki/file:chlorophyll_d %C3%BCnnschichtchromato graphie.

18 Zdroje 1. BENEŠ, Pavel, Václav PUMPR a Jiří BANÝR. Základy chemie pro 2. stupeň základní školy, nižší ročníky víceletých gymnázií a střední školy. 3. vyd. Praha: Fortuna, 2000, 143 s. ISBN WaterAndFlourSuspensionLiquid.jpg. WikimediaCommons[online] [cit ]. Dostupné z: 3. Verzadigingsgraad_oplossingen.png. WikimediaCommons [online] [cit ]. Dostupné z: 4. Percolator_Cutaway_Diagram.png. Wikimedia Commons [online] [cit ]. Dostupné z: 5. PowerStation2.svg. Wikimedia Commons [online] [cit ]. Dostupné z: 6. Filtracia.png. Wikimedia Commons [online] [cit ]. Dostupné z: 7. Sand_filter.jpg. Wikimedia Commons [online] [cit ]. Dostupné z: 8. Cement_Biosand_Filter_Drawing.png. WikimediaCommons[online] [cit ]. Dostupné z: 9. Salt-cristalls.jpg. Wikimedia Commons [online] [cit ]. Dostupné z: Salt_Farmers_-_Pak_Thale.jpg. Wikimedia Commons [online] [cit ]. Dostupné z: Aparatura_do_destylacji_2_ubt.svg. WikimediaCommons [online] [cit ]. Dostupné z: Simple_chem_distillation.PNG. Wikimedia Commons [online] [cit ]. Dostupné z: Fractional_distillation_lab_apparatus.svg. WikimediaCommons [online] [cit ]. Dostupné z: Colonne_distillazione.jpg. Wikimedia Commons [online] [cit ]. Dostupné z: Iodine-evaporating.jpg. Wikimedia Commons [online] [cit ]. Dostupné z: Benzoid_acid.jpg. Wikimedia Commons [online] [cit ]. Dostupné z: Dry_Ice_Sublimation_1.jpg. Wikimedia Commons [online] [cit ]. Dostupné z: IodoAtomico.JPG. Wikimedia Commons [online] [cit ]. Dostupné z: Iod_Kristallin_doppeltsublimiert.JPG. WikimediaCommons [online] [cit ]. Dostupné z: Tea_steeping.jpg. Wikimedia Commons [online] [cit ]. Dostupné z: Liquid_liquid_extraction.png. Wikimedia Commons [online] [cit ]. Dostupné z: Soxhlet.jpg. Wikimedia Commons[online] [cit ]. Dostupné z: Chromatography_of_chlorophyll_-_Step_7.jpg. WikimediaCommons [online] [cit ]. Dostupné z: Chromatography_column.jpg. Wikimedia Commons [online] [cit ]. Dostupné z: Paper_chromatography.png. Wikimedia Commons [online] [cit ]. Dostupné z: Chlorophyll_D%C3%BCnnschichtchromatographie.jpg. WikimediaCommons [online] [cit ]. Dostupné z: Inverse_and_analytical_gas_chromatography.JPG WikimediaCommons [online] [cit ]. Dostupné z: Thermo_LC_%28Liquid_Chromatograph%29_%2B_LTQ_%28Linear_Trap_Quadrupole%29.jpgWikimediaCommons [online] [cit ]. Dostupné z: 18

Verzadigingsgraad_oplossingen.png. WikimediaCommons [online]. 2004 [cit. 2012-05-28]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/file:verzadigingsgraad_oplossingen.png 4.

Podobné dokumenty

www.zlinskedumy.cz Inovace výuky prostřednictvím šablon pro SŠ

www.zlinskedumy.cz Inovace výuky prostřednictvím šablon pro SŠ Název projektu Číslo projektu Název školy Autor Název šablony Název DUMu Stupeň a typ vzdělávání Vzdělávací oblast Vzdělávací obor Tematický okruh Inovace výuky prostřednictvím šablon pro SŠ CZ.1.07/1.5.00/34.0748