علوم پایه هشتم

pH (پی اچ)

پی‌اچ یا پ هاش (به انگلیسی: pH)مخفف potential of hydrogen) )یک کمیت لگاریتمی که میزان اسیدی یا بازی بودن مواد را مشخص می‌کند.

بررسی غلظت یون هیدروژن در اواخر سده نوزدهم برای برخی از صاحبان صنایع شیمیایی اهمیت ویژه‌ای پیدا کرد. به عنوان مثال غلظت یون هیدروژن در طول فرایند تخمیر و فعالیت مخمرها اثر می‌گذارد و لازم که غلظت یون هیدروژن دایماً مورد بررسی قرار گیرد. از طرفی چون غلظت یون هیدروژن معمولاً عددی بسیار کوچک است و کار کردن با آن دشوار است، نخستین بار سورِن سِن دانشمند دانمارکی در سال ۱۹۰۹ میلادی مقیاسی به نام pH را بنا کرد که بنا به تعریف، pH برابر منفی لگاریتم مبنای ۱۰ غلظت مولی یون هیدروژن فعال در محلول است.

pH بیشتر از 7=باز

pH کمتر از 7=اسید

pH=7=خنثی

ادامه پست در ادامه مطلب...

انحلال پذیری

به بیشترین مقدار ماده ای که در یک دمای معین در 100 گرم حلال یا 100 گرم آب حل می شود انحلال پذیری یا قابلیت حل شدن می گویند و به محلول ایجاد شده محلول سیر شده (اشباع) می گویند.

محلول سیر شده(اشباع): اگر حل کردن شکر در آب را ادامه دهیم به جایی می رسیم که دیگر شکر در آب حل نمی شود به چنین محلولی سیرشده می گوییم.

محلول فرا سیر شده(فوق اشباع): اگر حلال را گرم کنیم مقدار بیشتری از حل شونده را در خود حل خواهد کرد 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 کاهش دما کم می شود.

محلول سیر نشده(غیر اشباع): محلولی که هنوز می تواند حل شونده در خود حل کند.

انحلال پذیری گازها: گازها هم مانند جامدات و مایعات در آب حل می شوند، ماهی ها از اکسیژن محلول در آب استفاده می کنند. کربن دی اکسیدکربن حل شده در نوشابه از ایجاد تغییرات شیمیایی نامطلوب در نوشابه جلوگیری می کند.
نکته: انحلال پذیری گازها با افزایش دما، کاهش می یابند.

برای دیدن ادامه پست به ادامه مطلب بروید...

جداسازی اجزای محلول ها

تبلور

این روش بیشتر برای جدا سازی محلولهایی بکار می رود که حلال مهم است در این روش بجای گرم کردن سرد می کنند چون اغلب مواد با کاهش دما انحلال پذیری آنها کم می شود.

اساس جدا سازی با این روش تفاوت در میزان انحلال پذیری مواد در دما های متفاوت است.

تقطیر  ساده

به مراحل متوالی تبخیر و میعان تقطیر می گویند. این روش برای جدا سازی محلول هایی است که اختلاف نقطه جوش آن ها نسبتا زیاد است مثل آّب و الکل.

در جدا سازی آب و الکل دمای دماسنج در دو نقطه ثابت می ماند. (اولی در بالا تر از   درجه 78زیرا نقطه جوش الکل 78 درجه است و بعدی در 100 درجه زیرا نقطه جوش آب است)

تقطیر توسط دستگاهی به نام مُبَرِد صورت میگیرد.

تقطیر جزء به جزء

تقطیر جزء به جزء: اگر اختلاف نقطه جوش در مایع نسبتا کم باشد و با تقطیر ساده نتوان جدا کرد از جداسازی به روش جزء به جزء استفاده می کنیم. مثلا در کارخانه های پتروشیمی برای جداسازی اجزای نفت خام با روش تقطیر جزء به جزء در پالایشگاه ها انجام می گیرد.

نکته: در این روش جداسازی هیدرو کربن های سبک که نقطه جوش کمتری دارند از بالای برج تقطیر جدا می گردند مثل گاز شهری ، بنزین، نفت سفید و هیدروکربن هایی که دمای جوش آن ها زیاد است از پایین برج تقطیر جدا می گردند مثل قیر و ته مانده.

نکته: برای اینکه اجزای هوا را از هم جدا کنیم ابتدا تحت فشار زیاد و دمای پایین که همزمان انجام میگیرد هوا را مایع می کنند سپس با تقطیر جزء به جزء اجزای آن را از هم جدا می کنند. مثلا هوا در دمای 200- درجه سلسیوس جدا می شود و نیتروژن و اکسیژن به ترتیب در دما های 196- و 183- درجه سلسیوس جدا می شوند و بقیه گاز ها هم به همین ترتیب جدا می شوند.

برای دیدن ادامه پست به ادامه مطلب بروید...

محلول ها

محلول ها در زندگی روزمره ما نقش بسیار مهمی را بازی می کنند. غذایی که می خوریم تا وقتی به صورت محلول در نیامده باشد، جذب بدن نمی شود. بسیاری از دارو باید به صورت محلول در خون باشند تا بتوانند به عضو بیمار اکثر تغییرات شیمیایی وقتی روی می دهند که مواد واکنش دهنده، محلول باشند. ن.شابه ها، شربت ها و...، همه مواردی از محلول ها و کاربرد آن ها هستند.

برای دیدن انواع محلولها به ادامه مطلب بروید...

روش های جداسازی مخلوط های معلّق

هدف از جداسازی، حذف مزاحمت‌ها ، غلیظ کردن محلول مورد نظر و یا سایر موارد است. برای جداسازی از اختلاف در خصوصیات فیزیکی استفاده می‌شود، مثل فراریت ، حلالیت و ضریب تقسیم مواد  و ... . در آنالیز و جداسازی مواد مختلف از تکنیک‌های ویژه‌ای برحسب نوع و ساختار مواد و مخلوط‌ها استفاده می‌شود که برخی از آنها که معروف بوده و حائز اهمیت بیشتری هستند، در ادامه مطلب می آموزیم.

برای دیدن روش های جداسازی مخلوط های معلق به ادامه مطلب بروید...

انواع مخلوط ها

• دومین نوع مخلوط ها مخلوطهای یکنواخت است:

2-مخلوط های یکنواخت(محلول یا همگن یا هموژن):نوعی دیگر از مخلوط هستند که در آن ها اجزای سازنده به طوز یکنواخت درهمه جا پخش شده اند و نمی توان اجزای محلول را به آسانی از یک دیگر تشخیص داد. به مخلوط های همگن ُ محلول هم می گویند. محلول مانند هر مخلوط دیگری حداقل از دو جز تشکیل می شود. حلال و حل شونده. حلال است که حل شونده را در خود حل می کند مانند آب و نمک، آب و شکر  و... .

برای مشاهده انواع مخلوط های همگن و غیره به ادامه مطلب بروید...

انواع مخلوط های معلّق

• مخلوط های معلق( ناهمگن ) دارای انواعی هستند:

1- مخلوط معلق جامد در مایع: به این حالت از مخلوط سوسپانسیون یا تعلیق می گویند، مانند شن در آب یا شربت خاکشیر.

روی برچسب برخی از شربت ها عبارت ((قبل از مصرف خوب تکان دهید)) نوشته شده است. غالب این شربت ها سوسپانسیون هستند، مانند شربت معده.

2-مخلوط معلق گاز در مایع: حباب هایی که در آب، شامپو، ژل مو و... وجود دارد مثال بارز این گروه است.

3- مخلوط معلق جامد در گاز: این نوع مخلوط ها که منشا بزرگترین آلودگی های هوای شهری به حساب می آیند. ناشی از پخش ذرات بسیار ریز جامد در هوا هستند مثل ذرات دوده یا گرد و غبار در هوا.

4- مخلوط معلق مایع در گاز: قطرات ریز باران در هوا مخلوط سوخت و هوا در موتور اتومبیل و... مثال هایی از این مخلوط هستند.

5- مخلوط معلق مایع در مایع: مانند مخلوط نفت و آب روغن زیتون. به گروهی از مخلوط های معلق مایع در مایع امولسیون می گویند. امولسیون مخلوطی است که از جهاتی به محلول شباهت دارد، از این جهت که در آن قطره های بسیار ریز مایع اول در سراسر مایع دوم پخش شده است. در امولسیون ها ماده ای به نام امولسیون کننده وجود دارد.

• امولسیون کننده ها از چسبیدن قطرات مایع به یکدیگر و تشکیل قطرات بزرگتر و در نهایت دو لایه شدن مخلوط جلو گیری می کنند.

• به طور مثال در سس مایونز ماده ای به نام لسیتین که در زرده تخم مرغ وجود دارد، کار امولسیون کننده را انجام می دهد. سس مایونز در واقع عبارت است از امولسیون روغن در آب.

انواع مخلوط ها

• مخلوط ها دو نوع هستند:

۱-مخلوط های معلق (ناهمگن):مخلوطی که حداقل یکی از اجزای آن (معمولا آن که حجمش بیشتری دارد) مایع یا گاز باشد یعنی اجزا بتوانند حرکت کنند اگر چه با سختی انجام شود.

ویژگی مخلوط های معلّق:

1- پخش غیر یکنواخت هر جزء.                             2- قابل تشخیص بودن هر جزء.                 

3-ناپایدارند.                                                      4- شفاف اند.

• مخلوط معلق ( ناهمگن )، نوعی از مخلوط مواد است که در آن ماده ای بدون آن که درماده ی دیگر حل شده باشددر آن معلق است در مخلوط های مایع در مایع با گذشت زمان، یکی از مایعات رونشین می شود ( مانند مخلوط معلق روغن و آب ) ودرمخلوط های جامد در مایع، ماده ی جامد ته نشین می شود، مانند مخلوط معلق نشاسته در آب، ماسه در آب.

مخلوط ها

• مخلوط ها درزندگی ما نقش ویژه ای را بر عهده دارند. بسیاری از خوراکی هایی که می خوریم مانند شیر، سالاد و غذاهای مختلف به حالت مخلوط هستند. اصولا زنده ماندن آدمی بستگی به وجود مخلوط دارد. دریک مخلوط ، هر ماده خاصیت های خود را حفظ می کند . در محیط اطراف ما مخلوط های فراوانی وجود دارند به طوری که می توان گفت بیش تر مواد اطراف ما به حالت مخلوط هستند.

• مخلوط از دو یا چند ماده ی مختلف تشکیل شده که با هم آمیخته شده اند و خواص خود را حفظ کرده اند. بیش تر مواد در طبیعت به صورت مخلوط هستند. چون خالص ترین مواد نیز همواره مقادیر بسیار ناچیزی از برخی مواد دیگر را به همراه دارند که به این مواد همراه، ناخالصی می گویند.

• خون ، شیر، خاک ، هوا ، مه ، نفت خام ، شیشه ، زغال سنگ ، مرکب (جوهر) ، سرکه ، فولاد، چدن، برنج ، آب رودخانه ، آب گل آلود ، موزاییک ، چوب ، نوشابه ، کاغذ ، شربت ، دود ، آب لوله کشی ، طلای زینتی، آب هویج .و... مواردی از مخلوط ها می باشند. 

انواع مواد