Anasayfa / Bilim & Teknoloji / Karışımları Ayırma Yöntemleri
karışımlar nasıl ayrılır?

Karışımları Ayırma Yöntemleri

Karışımları ayırma yöntemleri nelerdir? Maddeler nasıl birbirinden ayrıştırılır konularını ele alıyoruz. Karışımayırma yöntemlerine geçmeden önce karışım nedir ve karışım türleri nelerdir bu konuların üzerinde duralım.

Karışım Nedir?

Karışım, birden daha fazla maddenin kimyasal özellikleri değişmeyecek şekilde birleşerek yeni bir madde topluluğu oluşturmasıdır. Karışım saf madde ile karıştırılmamalıdır. Saf maddeler bileşik veya bileşiklerdir. Doğada bulunan maddeler saf olmayan ve saf olan maddeler olarak gruplanabilir. Karışımlar ise kendi arasında homojen karışım ve heterojen karışım olarak ikiye ayrılırlar.

Karışımları Tanecik Boyutu Farkına Göre Ayırma

Karışımları ayırma yöntemleri 7’ye ayrılır. Bunları tek tek inceleyelim.

1- Ayıklama

(Heterojen ve KATI – KATI Maddeler)

Ayıklama yöntemi ile ayırma, doğrudan gözün gördüğü şekilde yapılan ayırma yöntemidir. Örneğin bir tarım işçisinin ağaçtan topladığı elmalar arasından çürük olan ile olmayanı birbirinden ayırması ayıklama yöntemi olarak bilinir.
Örnek olarak;
  • Çürük gıdaların ayrılması
  • Bir madenin taş veya topraktan ayrılması
  • Pirincin içinden ufak taşların ayrılması

2- Eleme

(Heterojen ve KATI – KATI Karışım)

Eleme yöntemi ile ayırma, iki katı maddenin birbirinden boyut farkı sayesinde ayrılabilme yöntemidir. Ayrılacak olan maddelerin boyutlarının birbirinden farklı olması, ufak madde türünün eleme usulüyle diğerinden ayrıştırılması yöntemine dayanır.

ayırma yöntemleri

Örnek olarak;

  • Deniz kumu ve çakılların ayrılması
  • Unun elekten geçip istenmeyen maddelerin elekte kalması
  • Yine aynı şekilde inşaat alanında inşaat kumunun elenmesi ve büyükçe taşlardan ayrıştırılması

3- Mıknatısla ayırma

(Heterojen ve KATI – KATI Karışım)

Mıknatısla ayırma yöntemi, ayrışacak maddelerden birinin mıknatısla etkileşime girebilecek özelliklere girebilmesi esasına dayanır. Mıknatısla ayırma yönteminin kullanılabilmesi için maddelerden yalnızca maddelerden en az birinin mıknatısla etkileşime girmesi önem göstermektedir.

Örnek olarak;

  • Demir ve kumun mıknatıs ile birbirinden ayrılması
  • Kağıttan metalin mıknatıs ile ayrılması.
  • Talaş ve metalin mıknatıs ile ayrıştırılması

Gerçek hayatta özellikle hurda alanlarında mıknatıs ile ayırma yöntemi sıkça kullanılır. Mıknatıs etkileşimi gösteren maddeler diğerlerinden büyük mıknatıslar ile ayrıştırılır ve elde sadece istenen madde kalır.

mıknatıs ile ayrıştırma

4- Süzme

(KATI-SIVI, KATI-GAZ Heterojen Karışım)

Süzme yöntemi ile ayırma, günlük hayatta da oldukça karşımıza çıkan bir yöntemdir.

Eğer bir sıvının ya da gaz içerisinde çözünmemiş şekilde katı madde bulunuyorsa bu katı madde amaca uygun olarak seçilmiş süzgeç yardımı ile ayrıştırılabilir. Ayrıştırma yönteminin amacına göre farklı süzgeç çeşitleri tercih edilmelidir.

KATI – SIVI şeklinde olan heterojen karışımlar için genellikle süzgeç kağıdı tercih edilmektedir.

Örnek olarak;

  • Çamurlu su – (su süzgeçten geçer ve geriye sudan arınmış toprak kalır.)
  • Naftalinli su – (su süzgeçten geçer ve geriye naftalin kalır.)
  • Haşlanmış makarna – (su süzgeçten geçer ve geriye makarna kalır.)
  • Çay – (su süzgeçten geçer ve geriye çay bitkisi kalır.)
  • Gaz maskesi – (Gaz maskesinde istenilen gaz maskeden geçer katı maddeler dışarıda kalır.)

Gaz maskeleri örneğin, işcileri tahıl tozundan ya da zararlı kimyasal bileşenlerden koruyarak, sağlıklı olarak kalmaya yardımcı olur. Aksi halde vücuda alınan bilşenler bünyeyi olumsuz yönde etikeleyebilir.

5- Santrifüjleme

(KATI – SIVI Heterojen Karışımlar)

Santrifüjleme ile ayırma, yapılabilmesi için katı ve sıvı maddelere ihtiyaç vardır. Süzgeç kağıdı kullanılarak ayrıştırabilen katı maddeler santrifürüj yöntemi ile ayrıştırılabilmektedir.

Santifürüj yönteminin temelinde, fizikten de bildiğimiz üzere “merkez kaç kuvveti” yer alır. Yüksek hızla bir merkez etrafında döndürülen karışımdan, ufak olan tanecikler kabın dışına doğru ilerler. Bu işlem sonucunda maddeler birbirinden ayrışmış olurlar.

Örnek olarak;

  • Tıp alanında, idrar ve kan testleri yapılırken
  • Sütten tereyağı ya da krema elde ederken
  • Ya da laboratuvar ortamında çökelekimsi madde ayrışmasında santrifüjleme yöntemi kullanılır.

flotasyon ayrıştırma

6- Diyaliz

(SIVI – KATI Kolloit)

Diyaliz yöntemi ile ayrıştırma, kolloidal karışım özelliği gösteren karışımların ayrıştırılması için kullanılan bir yöntemdir. Yöntem temelinde karışımların diyaliz tüpünün içerisinden geçerek ayrışması ile gerçekleşir.

Diyaliz zarları yarı geçirgen özelliğine sahip olduklarından küçük maddeler zardan geçecek, büyük maddeler ise zardan geçemeyecektir.

Örnek olarak;

  • Tıp alanında, özellikle böbrek yetmezliği görülen hastaların tedavisinde kullanılan diyaliz makineleri, diyaliz ile ayırma yöntemine göre çalışmaktadır.

7- Süblimleşme

(KATI – KATI Heterojen)

Süblimleşme ile ayırma yöntemi,

Süblimleşen katılar bu yöntemle ayrılır. Naftalin-tuz, katı iyot-tuz  süblimleşme ile birbirinden ayrılır.

Süblibleşme özelliği gösteren katı maddeler bu yöntem yardımı ile birbirlerinden ayrılabilmektedir.

Örnek olarak;

  • Tuz – Naftalin karışımında, naftalinin süblimleşmesi
  • Tuz – Katı iyot karışımında, katı iyotun süblimleşmesi

olarak örnekler verilebilir.


Karışımları Yoğunluk Farkına Göre Ayırma

Yoğunluk miktarları farklı olan maddelerin bir araya gelerek oluşturduğu karışımları ayırabilmek için kullanılan ayırma yöntemleridir. Karışımları yoğunluk farkına göre ayırma yöntemleri 7’ye arılır.

1- Savurma

(KATI – KATI Heterojen Karışımlar)

Savurma yöntemi günlük hayatta oldukça kullanılan bir ayırma yöntemidir. Temelinde yoğunlu daha ufak olan maddelerin, rüzgar vb. dış etkenler yardımı ile yoğunluğu daha fazla olan maddelerden ayrılması esasına dayanır.

Örnek olarak;

  • Bir çiftçinin hasatından elde ettiği buğdayı samanından ayırması
  • Kepek ve bulguru savurarak birbirinden ayırma
  • Pamuğu diğer yoğun maddelerden ayırma

2- Özkütle farkı ile ayırma

(KATI-KATI Heterojen Karışımlar)

Özkütle farklı ile ayırma yöntemi, özkütleleri farklı olan ve kesinlikle suda çözünmeyen katıların suya karıştırıldıktan sonra, özkütlesi büyük olan katının suyun dibine çökmesi, özkütlesi sudan az olan maddelerin suyun yüzeyine çıkması esasına dayanır. Yüzeye çıkan madde bir araç yardımı ile toplanır. Dibe çöken madde ise süzme yöntemi yardımı esasına göre ayrıştırılabilir.

Örneğin;

  • Talaş – kum karışımı
  • Kükürt tozu – kum karışımı

3- Ayırma hunisi

(SIVI-SIVI Heterojen Karışımlar)

Ayırma hunisi ile ayırma, Huni olarak adlandırılan aracın içerisinde yoğunluk miktarı fazla olan madde huninin alt kısmında, yoğunluğu az olan madde ise üst kısımda toplanır. Vanalı huni yardımıyla altta kalan ve yoğunluğu fazla olan madde boşalıncaya kadar vana açık kalır. Alttaki madde huniden tamamen boşaldığında vana kapatılır.

Örnek olarak;

  • Zeytinyağı ve suyun birbirinden ayırma hunisi ile ayrılması

4- Çöktürme

(KATI-SIVI Heterojen Karışımlar)

Çöktürme yöntemi ile ayırma; İki birbirine karıştırılan çözeltinin maddelerine ait iyonlar tepkimeye girerler. Tepkime sonucunda oluşan ürünler suda az çözünüyorsa çökelek meydana gelir. Bu gerçekleşen olay “çöktürme tepkimesi” olarak adlandırılır.

Örnek;

  • İçme suyundan veya atık sulardan istenmeyen maddelerin çötürme yöntemi ile ayrıştırılması
  • Su arıtılırken ağır metallerin iyonlarının çöktürme yöntemi ile ayrılması
  • Sarkıt ve dikitlerin doğal olarak oluşması
  • Traverten gibi yapılardaki karbonatların soğuyan sudan çökelmeyle uzaklaşması

5- Aktarma (dekantasyon)

(KATI-SIVI Heterojen Karışımlar)

Aktarma yöntemi ile ayrıştırma, katı maddenin çöktürülmesinden sonra üst kısımda kalan sıvı maddenin dikkatli bir şekilde farklı bir kaba alınması işlemidir.

Örnek;

  • Zeytinyağı üretiminde zeytin posası ve zeytinyağı ayrışması
  • Şarap üretiminde üzüm posası ve suyunun ayrışması
  • Sulu kum karışımında kumun dibe çökmesi

6- Yüzdürme (flotasyon)

(KATI-SIVI Heterojen Karışımlar)

Yüzdürme yöntemi ile ayrıştırma, katı taneciklerin (sudan daha hafif olmak koşuluyla) suyun yüzeyinde yüzdürülerek uzaklaştırması esasına dayanmaktadır.

Örnek;

  • Sebze, meyvelerin yıkanması
  • Saman ve su karışımının ayrılması

7- Elektriklenme yoluyla ayırma

(KATI-KATI Heterojen Karışımlar)

Elektriklenme yolu ile ayırma katı – katı karışımları ayırmak için izlenen yoldur. Elektriklenme özelliğine sahip ebonit çubuk, saç ya da kumaşa sürüldüğünde elektrik yüklenmesine uğrar. Hafif kağıt parçaları ya da karabiber gibi oldukça hafif sayılan maddeler ebonit çubuklar ya da taraklar yardımı ile ayrılabilirler.


Çözünürlük Farkına Göre Ayırma Yöntemleri

Maddelerin çözünürlüklerinin farklı olmasından dolayı ayrıştırılabilmelerine dayanan yöntemlerdir. Örneğin suda bekletilmiş zeytin zeytinden ayrışarak su ortamına geçer.

1- Kristallendirme

(KATI-SIVI HOMOJEN KARIŞIMLAR)

Sıcaklık arttıkça katıların çözünürlüğü de artıl gösterir. Sıcak olarak hazırlanmış çözeldi soğuması için bekletildiğinde çözünen katı düzgün bir geometrik şekile sahip olacak şekilde yine çökelir. Bu gerçekleşen olaya kristallenme denir.

Örnek;

  • Su ve tuz karışımından, suyun buharlaştırılarak tuz elde edilmesi

2- Ayrımsal Kristallendirme

(KATI-KATI HOMOJEN KARIŞIM)

Suda çözünebilen maddelerin, sıcaklık değişimi sonunda çözünürlükleri eğer farklı değerlere sahip ise ayrımsal kristallendirme ile ayrıştırma yöntemi kullanılır. Ayrıştırma sonunda elde edilen çözelti soğumaya bırakılır. Çözünürlüğü sıcakıkla azalmakta olan katı daha önce dibe çöker. Dibe çöken madde hassas bir şekilde süzme işleminden geçirilerek karışımdan ayrıştırılır.

Örnek;

  • KNO3 ve Cs2 SO4x8H2O karışımının ayrılması. (Sıcaklık artınca Potasyum Nitratın su içindeki çözünürlüğü artar, sezyum sülfatın sudaki çözünürlüğü azalır.)
  • Deniz suyundan yemek tuzu elde edilmesi işleminde ayrımsal kristallendirme işlemine başvurulur. (NaCl – KNO3 karışımının ayrılması)

3- Ekstraksiyon Yöntemi

(KATI-SIVI HOMOJEN KARIŞIMLAR)

Ekstraksiyon, Sıvı ya da katı olan bir karışımın eklenen bir çözücü madde sayesinde karıştığı diğer sıvı ve katından ayrılması işlemi ekstraksiyon denir.

Örnek;

  • Şeker pancarı bitkisinden şeker elde edilmesi
  • Meyvelerden meyve aromalarının elde etmek
  • Yağı kullanılan bitkilerden yağın elde edilmesi
  • Tuz içeren topraktan tuzun elde edilmesi
  • Parfüm ya da ilaç sanayisinde bu ürünlerin elde edilmesi işlemlerinde genellikle oval veya yuvarlak ayırma hunileri yardımı ile gerçekleşir.

Burada dikkat edilmesi gereken nokta, ayırma işleminde kullanılan ayırma hunisinin büyüklüğü toplam hacmin yaklaşık olarak 2 katı olmalıdır.

4- Çözünürlük farkı ile ayırma

(KATI-KATI HETEROJEN KARIŞIMLAR)

Çözünürlük farklı ile ayırma yöntemi uygulanırken, katılardan birisini çözebilen, diğerini çözemeyen bir sıvı seçilir. İşlem sonunda çözünmeyen madde süzme yöntemi ile ayrıştırılır.

Örnek;

  • Kum – tuz karışımı
  • Kükürt tozu – tuz karışımı

Hal Değiştirme Sıcaklıkları Farkına Göre Ayırma

Hal değiştirme sıcaklıklarının farkına göre ayırma işlemleri kendi içerisinde 3 ana gruba ayrılmaktadır. Bunlarda kendi içlerinde tekrar dallanma gösterir. Dallanmalar alt başlıkların içerisinde ayrıntılı olarak işlenmiştir. İlgili maddeyi inceleyiniz.

Kaynama Sıcaklıkları Farkındana Göre Ayırma Yöntemleri

Kaynama sıcaklıkları farkına göre ayrıştırma yöntemleri kendi içerisinde üçe ayrılmaktadır.

1-  Buharlaştırma Yöntemi

(KATI-SIVI HOMOJEN KARIŞIMLAR)

Sıvı – katı homejen karışımda, karışımdan yalnızca katı bileşen elde etmek istediğimizde buharlaştırma yöntemi ile ayırma kullanılır.

Örneğin;

  • Su – Tuz karışımı
  • Su – Şeker karışımlarının buharlaştırma yöntemi ile ayrıştırılması

2-  Basit damıtma (destilasyon) Yöntemi

(KATI-SIVI HOMOJEN KARIŞIMLAR)

Bir sıvı maddenin öncelikle buharlaştırılma işlemine sokulup ardından tekrar yoğunlaştırılması yolu izlenerek yapılan ayırma işlemine destilasyon denir. Tuzlu su ve şekerli su karışımları destilasyon işlemi ile ayırılabilmektedir.

Ayırma işlemi sonundaki sıvı ürene damıtık ürün veya destilat ismi verilir. Damıtma işleminin temel olayı, karışımda yer alan maddelerin kaynama sıcaklığı farklarıdır. Eğer karışımdaki sıvı maddelerin kaynama noktaları birbirine yakınsa destilasyon işlemi tam saflık ve verimde gerçekleşemez.

3- Ayrımsal damıtma (fraksiyonlu destilasyon) Yöntemi

(SIVI-SIVI HOMOJEN KARIŞIM)

Karışımdaki sıvılar birbirleri içinde homojen olarak dağılmışsa, tekrar kaynama noktalarının farklından faydalanarak, önce buharlaştırma işlemine ardından yoğunlaştırma işlemine sokularak yapılan ayırma işlemine fraksiyonlu destilasyon denilmektedir. Bu işleme örnek olarak, Petrol rafinelerinde uygulanan petrolün damıtılması işlemini gösterebiliriz.

Erime Noktası Farkından Yararlanılarak Yapılan Ayırma

(KATI-KATI  HETEROJEN KARIŞIMLAR)
Erime sıcaklığı birbirinden farklı değerlere sahip metal karışımlar yüksek sıcaklık verilerek ısıtılır. Erime sıcaklığı düşük değerde olan madde doğal olarak daha önce erimeye başlar ve ayrı bir kaba aktarılarak karışımdan uzaklaştırılır. Bu işlemin sağlıklı uygulanabilmesi için maddeler arasındaki erime sıcaklığı farkının fazla olması gerekmektedir. Örneğin; kalay – kurşun karışımının ayrılması, erime noktası farkından yararlanılarak yapılan bir ayırma işlemidir.

Yoğunlaşma Sıcaklıkları Farkından Yararlanılarak Yapılan Ayırma

(GAZ-GAZ HOMOJEN KARIŞIMLAR)

Gaz – gaz halindeki karışımlar soğutulma işlemine tabi olduklarında yoğunlaşma noktası en fazla olan gazdan başlayacak şekilde bütün gazlar ayrı ayı yoğunlaştırlması esasıyla yapılan işlemdir. Yoğunlaşma sonunda elde edilen bu sıvı – sıvı durumundaki karışım ayrımsal damıtma yöntemi yardımı ile ayrıştırılır. Bu ayırma yöntemine havadan azot ve oksijen gazlarının ayrılması örnek gösterebiliriz.

Bunu kaçırma!

Youtube grafik artış

Youtube Kanalınızı Nasıl Büyütebilirsiniz?

Youtube kanalınız var ve kanalınızın takipçi, izlenme sayılarınızı arttırmak istiyor ama arttıramıyorsanız sizin için faydalı …

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir