Konu anlatımı
Karışımların bileşenleri fiziksel yollarla ayrılabilir; bunun için bileşenlerin farklı olan bir özelliğinden yararlanılır. Bu alt başlıkta manyetik özelliğe, tanecik boyutuna ve yoğunluğa dayanan ayırma yöntemlerini, bunların endüstri ve sağlık alanlarındaki kullanımlarıyla göreceksin.
Mıknatısla ayırma
Bileşenlerden biri mıknatıs tarafından çekiliyorsa karışım mıknatısla ayrılabilir. Demir, nikel ve kobalt mıknatısla çekilir. Demir tozu ile kükürt ya da demir tozu ile kum karışımları bu yolla ayrılır. Hurda tesislerinde büyük elektromıknatıslar demir ve çelik parçaları diğer atıklardan ayırır.
Tanecik boyutuna dayanan yöntemler
Eleme, tanecik boyutları farklı katıları ayırmak için kullanılır: kum ile çakıl elekten geçirilerek ayrılır, un elenerek kepekten arındırılır. Süzme, sıvıda çözünmeyen bir katıyı sıvıdan ayırır: kum ile su ya da tebeşir tozu ile su karışımı süzgeç kâğıdından geçirilince katı kâğıtta kalır, sıvı süzülür. Çözeltideki çözünmüş maddeler süzmeyle ayrılamaz. Diyaliz, küçük iyon ve moleküllerin geçebildiği, büyük taneciklerin geçemediği yarı geçirgen bir zarla yapılır. Böbrekleri çalışmayan hastalarda kan, diyaliz makinesinde bu yolla atık maddelerden temizlenir; kan hücreleri ve proteinler kanda kalır.
Yoğunluğa dayanan yöntemler
Ayırma hunisi, birbiri içinde çözünmeyen ve yoğunlukları farklı sıvıları ayırır. Su ile zeytinyağı ya da su ile benzin karışımı hunide bekletilince yoğunluğu büyük olan sıvı altta toplanır; musluk açılarak alttaki sıvı alınır. Yüzdürme (flotasyon) ise katıların yoğunluk farkından yararlanır: talaş ile kum karışımı suya atılınca talaş yüzer, kum dibe çöker. Madencilikte değerli mineraller, köpük oluşturan maddeler yardımıyla yüzeye çıkarılarak toprak ve kayadan ayrılır.
Çözümlü örnekler
Örnek 1. Demir tozu, kum ve tuzdan oluşan bir karışımın bileşenleri hangi sırayla ve hangi yöntemlerle ayrılabilir?
Çözüm. Önce mıknatıs karışımın üzerinde gezdirilir; demir tozu mıknatısa yapışarak ayrılır. Kalan kum ve tuz karışımına su eklenir; tuz suda çözünür, kum çözünmez. Karışım süzülünce kum süzgeç kâğıdında kalır. Süzüntüdeki tuzlu sudan su buharlaştırılınca tuz katı olarak elde edilir. Her adımda bileşenlerin farklı bir özelliğinden yararlanılmıştır.
Örnek 2. Diyaliz yöntemi hangi özelliğe dayanır? Bu yöntem kanın temizlenmesinde nasıl kullanılır?
Çözüm. Diyaliz, tanecik boyutu farkına dayanır. Yarı geçirgen zar, üre gibi küçük atık molekülleri ve iyonları geçirir, kan hücreleri ve proteinler gibi büyük tanecikleri ise geçirmez. Böbrekleri yeterince çalışmayan hastalarda kan, bu tür bir zarın bir yanından, temiz bir sıvı öbür yanından akıtılır. Küçük atık maddeler zardan geçerek kandan uzaklaşır, büyük tanecikler kanda kalır.
Sık yapılan hatalar
- Tuzlu suyu süzerek tuzu ayırmaya çalışmak; çözünmüş maddeler süzgeçten geçer.
- Ayırma hunisini birbirinde çözünen sıvılar için kullanmak.
- Her metalin mıknatısla çekildiğini sanmak; alüminyum ve bakır mıknatısla çekilmez.
- Mıknatıs: manyetik özellik. Eleme, süzme ve diyaliz: tanecik boyutu.
- Ayırma hunisi ve yüzdürme: yoğunluk (özkütle) farkı.
- Süzme yalnızca çözünmeyen katıları ayırır.