Смесь в химии: определение, свойства и виды (растворы, суспензии, коллоиды). Физическое сочетание веществ без химических изменений. Разделение компонентов.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Вещество, образующееся при физическом соединении двух или более компонентов.
Substance formed when two or more constituents are physically combined
В химии смесь – это материал, состоящий из двух или более различных химических веществ, не связанных химическими связями. Смесь представляет собой физическое объединение двух или более веществ, в которой сохраняются их индивидуальные свойства и они смешиваются в форме растворов, суспензий и коллоидов. Смеси образуются в результате механического смешивания или смешения химических веществ, таких как элементы и соединения, без образования химических связей или каких-либо химических изменений, в результате чего каждый компонент сохраняет свои собственные химические свойства и состав. Несмотря на отсутствие химических изменений в компонентах смеси, её физические свойства, такие как температура плавления, могут отличаться от свойств отдельных компонентов. Некоторые смеси можно разделить на составляющие их компоненты с помощью физических (механических или термических) методов. Азеотропы – это особый вид смеси, разделение компонентов которого обычно представляет значительные трудности и требует применения физических или химических процессов, или их комбинации.
In chemistry, a mixture is a material made up of two or more different chemical substances which are not chemically bonded. A mixture is the physical combination of two or more substances in which the identities are retained and are mixed in the form of solutions, suspensions and colloids. Mixtures are one product of mechanically blending or mixing chemical substances such as elements and compounds, without chemical bonding or other chemical change, so that each ingredient substance retains its own chemical properties and makeup. Despite the fact that there are no chemical changes to its constituents, the physical properties of a mixture, such as its melting point, may differ from those of the components. Some mixtures can be separated into their components by using physical (mechanical or thermal) means. Azeotropes are one kind of mixture that usually poses considerable difficulties regarding the separation processes required to obtain their constituents (physical or chemical processes or, even a blend of them).
Решение
Раствор — это особый тип однородной смеси, в которой соотношение растворенного вещества к растворителю остаётся постоянным по всему объёму раствора, а частицы не видны невооружённым глазом, даже при гомогенизации из нескольких источников. В растворах растворенные вещества не выпадают в осадок со временем и не могут быть отделены физическими методами, такими как фильтрация или центрифугирование. Как однородная смесь, раствор представляет собой одну фазу (твердую, жидкую или газообразную), хотя фазы растворенного вещества и растворителя могли быть различными изначально (например, соленая вода).
A solution is a special type of homogeneous mixture where the ratio of solute to solvent remains the same throughout the solution and the particles are not visible with the naked eye, even if homogenized with multiple sources. In solutions, solutes will not settle out after any period of time and they cannot be removed by physical methods, such as a filter or centrifuge. As a homogeneous mixture, a solution has one phase (solid, liquid, or gas), although the phase of the solute and solvent may initially have been different (e. g., salt water).
Газы
Газы демонстрируют значительно наибольшее расстояние (и, следовательно, самые слабые межмолекулярные силы) между своими атомами или молекулами; поскольку межмолекулярные взаимодействия ничтожно малы по сравнению с теми, что наблюдаются в жидкостях и твердых телах, разбавленные газы очень легко образуют друг с другом растворы. Воздух – один из таких примеров: его можно более точно описать как газообразный раствор кислорода и других газов, растворенных в азоте (его главном компоненте).
Gases exhibit by far the greatest space (and, consequently, the weakest intermolecular forces) between their atoms or molecules; since intermolecular interactions are minuscule in comparison to those in liquids and solids, dilute gases very easily form solutions with one another. Air is one such example: it can be more specifically described as a gaseous solution of oxygen and other gases dissolved in nitrogen (its major component).
Гетерогенные смеси
Примерами гетерогенных смесей являются эмульсии и пены. В большинстве случаев смесь состоит из двух основных компонентов. Для эмульсии это несмешивающиеся жидкости, такие как вода и масло. Для пены это твердое вещество и жидкость, или жидкость и газ. В больших масштабах оба компонента присутствуют в любой области смеси, и в хорошо перемешанной смеси – в одинаковых или лишь незначительно различающихся концентрациях. Однако в микроскопическом масштабе один из компонентов отсутствует почти в любой достаточно малой области. (Если такое отсутствие является обычным на макроскопическом уровне, то комбинация компонентов представляет собой дисперсную среду, а не смесь.) Различные характеристики гетерогенных смесей можно различать по наличию или отсутствию сквозной проницаемости их компонентов. Для пены различают ретикулированную пену, в которой один компонент образует связанную сеть, через которую другой может свободно просачиваться, и пену с закрытыми ячейками, в которой один компонент присутствует в виде заключенных в небольшие ячейки, стенки которых образованы другим компонентом. Аналогичное различие возможно и для эмульсий. Во многих эмульсиях один компонент присутствует в виде изолированных областей, как правило, сферической формы, рассеянных в другом компоненте. Однако также возможно, что каждый компонент образует большую, связанную сеть. Такая смесь называется бинепрерывной.
Examples of heterogeneous mixtures are emulsions and foams. In most cases, the mixture consists of two main constituents. For an emulsion, these are immiscible fluids such as water and oil. For a foam, these are a solid and a fluid, or a liquid and a gas. On larger scales both constituents are present in any region of the mixture, and in a well mixed mixture in the same or only slightly varying concentrations. On a microscopic scale, however, one of the constituents is absent in almost any sufficiently small region. (If such absence is common on macroscopic scales, the combination of the constituents is a dispersed medium, not a mixture.) One can distinguish different characteristics of heterogeneous mixtures by the presence or absence of continuum percolation of their constituents. For a foam, a distinction is made between reticulated foam in which one constituent forms a connected network through which the other can freely percolate, or a closed cell foam in which one constituent is present as trapped in small cells whose walls are formed by the other constituents. A similar distinction is possible for emulsions. In many emulsions, one constituent is present in the form of isolated regions of typically a globular shape, dispersed throughout the other constituent. However, it is also possible each constituent forms a large, connected network. Such a mixture is then called bicontinuous.
Влияние на здоровье
Исследования загрязнения воздуха показывают, что биологические и медицинские эффекты от воздействия смесей более выражены, чем эффекты от воздействия отдельных компонентов.
Air pollution research show biological and health effects after exposure to mixtures are more potent than effects from exposures of individual components.