विशेषता विषम प्रणाली, वर्गीकरण, विभाजन के तरीके

एक विषम प्रणाली क्या ब्रह्मांड का वह हिस्सा परमाणुओं, अणुओं या आयनों के कब्जे में है, इस तरह से कि वे दो या अधिक विशिष्ट चरणों का निर्माण करते हैं। यह "ब्रह्मांड का एक हिस्सा" एक बूंद, एक गेंद, रिएक्टर, चट्टानों द्वारा समझा जाता है; और चरण द्वारा, एक राज्य या एकत्रीकरण की विधि, चाहे वह ठोस, तरल या गैसीय हो.

एक प्रणाली की विविधता ज्ञान के एक क्षेत्र से दूसरे तक इसकी परिभाषा से भिन्न होती है। हालांकि, यह अवधारणा खाना पकाने और रसायन विज्ञान के भीतर कई समानताएं साझा करती है.

उदाहरण के लिए, इसकी सतह के साथ एक पिज्जा सामग्री के साथ crammed, ऊपर की छवि में एक की तरह, एक विषम प्रणाली है। इसी तरह, सलाद, नट और अनाज का मिश्रण, या एक चुलबुली पेय, भी विषम प्रणालियों के रूप में गिना जाता है.

ध्यान दें कि इसके तत्व सरल दृष्टि से प्रतिष्ठित हैं और मैन्युअल रूप से अलग किए जा सकते हैं। मेयोनेज़ के बारे में क्या? या दूध? पहली नज़र में वे सजातीय हैं, लेकिन सूक्ष्म रूप से वे विषम प्रणाली हैं; अधिक विशेष रूप से, वे पायस हैं.

रसायन विज्ञान में, सामग्री में अभिकर्मकों, कणों या अध्ययन के तहत एक पदार्थ शामिल होता है। चरण इन कणों के केवल भौतिक समुच्चय हैं, जो चरणों को चिह्नित करने वाले सभी गुणों को प्रदान करते हैं। इस प्रकार, शराब का तरल चरण पानी से अलग तरीके से "व्यवहार" करता है, और इससे भी अधिक, तरल पारा के।.

कुछ प्रणालियों में, चरण एक संतृप्त चीनी समाधान के रूप में पहचानने योग्य होते हैं, पृष्ठभूमि में क्रिस्टल के साथ। प्रत्येक द्वारा अपने आप को सजातीय के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है: शीर्ष पर पानी द्वारा गठित एक चरण, और नीचे, एक ठोस चरण, जो चीनी क्रिस्टल से बना होता है।.

जल-शर्करा प्रणाली के मामले में, प्रतिक्रिया की बात नहीं है, लेकिन संतृप्ति की। अन्य प्रणालियों में, पदार्थ का परिवर्तन मौजूद है। एक सरल उदाहरण एक क्षार धातु, जैसे सोडियम और पानी का मिश्रण है; यह विस्फोटक है, लेकिन शुरुआत में, धातु सोडियम का टुकड़ा पानी से घिरा हुआ है.

मेयोनेज़ के साथ, रसायन विज्ञान के भीतर विषम प्रणालियां हैं जो मैक्रोस्कोपिक रूप से सजातीय से गुजरती हैं, लेकिन एक शक्तिशाली माइक्रोस्कोप के प्रकाश में, वे अपने असली विषम चरणों को दिखाते हैं.

सूची

• विषम प्रणाली के 1 लक्षण
  • 1.1 अवलोकन की डिग्री
• 2 वर्गीकरण
  • 2.1 संतृप्त समाधान (तरल-तरल, तरल-ठोस, तरल-गैस)
  • 2.2 उपजी नमक के साथ समाधान
  • 2.3 चरण संक्रमण
  • 2.4 ठोस और गैसें
• 3 फ्रैक्चर विधि
  • 3.1 निस्पंदन
  • 3.2 घोषणा
  • ३.३ स्क्रीनिंग
  • ३.४ इमेजिंग
  • 3.5 सेंट्रीफ्यूजेशन
  • 3.6 उच्च बनाने की क्रिया
• 4 उदाहरण
• 5 संदर्भ

विषम प्रणाली के लक्षण

एक विषम रासायनिक प्रणाली की विशेषताएं क्या हैं? सामान्य शब्दों में उन्हें निम्न प्रकार से सूचीबद्ध किया जा सकता है:

-वे दो या दो से अधिक चरणों से बने होते हैं; दूसरे शब्दों में, यह एक समान नहीं है.

-इसमें निम्न चरणों में से किसी भी, सामान्य रूप से, शामिल हो सकते हैं: ठोस-ठोस, ठोस-तरल, ठोस-गैस, तरल-तरल, तरल-गैस; और इसके अलावा, तीनों एक ही ठोस-तरल-गैस प्रणाली में मौजूद हो सकते हैं.

-इसके घटक और चरण अलग-अलग हैं, पहली बार में, एक नज़र में। इसलिए, अपनी विशेषताओं से निष्कर्ष निकालने के लिए सिस्टम का निरीक्षण करना पर्याप्त है; जैसे कि रंग, चिपचिपापन, आकार और आकार क्रिस्टल, गंध, आदि।.

-इसमें आमतौर पर एक थर्मोडायनामिक संतुलन, या एक चरण के भीतर या दो अलग-अलग चरणों में कणों के बीच एक उच्च या निम्न आत्मीयता शामिल होती है.

-प्रणाली के क्षेत्र या दिशा के अनुसार भौतिक रासायनिक गुण अलग-अलग होते हैं। इस प्रकार, मान, उदाहरण के लिए, पिघलने बिंदु, एक विषम ठोस के एक क्षेत्र से दूसरे तक दोलन कर सकता है। इसके अलावा, (सबसे आम मामला) रंग या टोन पूरे ठोस (तरल या गैस) में बदलते हैं क्योंकि उनकी तुलना की जाती है.

-वे पदार्थों के मिश्रण हैं; यही है, यह शुद्ध पदार्थों पर लागू नहीं होता है.

अवलोकन की डिग्री

किसी भी सजातीय प्रणाली को विषम माना जा सकता है यदि तराजू या अवलोकन की डिग्री को संशोधित किया जाता है। उदाहरण के लिए, शुद्ध पानी से भरा एक कैफ़े एक सजातीय प्रणाली है, लेकिन जैसे ही इसके अणु देखे जाते हैं, उनमें से लाखों अपने स्वयं के वेग के साथ होते हैं.

आणविक दृष्टिकोण से, प्रणाली सजातीय बनी हुई है क्योंकि यह केवल एच अणु है।₂ओ। लेकिन, परमाणु स्तर के अवलोकन के पैमाने को और कम करते हुए, पानी विषम हो जाता है, क्योंकि इसमें एक प्रकार के परमाणु नहीं होते हैं लेकिन हाइड्रोजन और ऑक्सीजन होते हैं.

इसलिए, विषम रासायनिक प्रणालियों की विशेषताएं अवलोकन की डिग्री पर निर्भर करती हैं। यदि आप सूक्ष्म पैमाने पर विचार करते हैं, तो आप बहुमुखी सिस्टम पा सकते हैं.

एक ठोस ए, जाहिरा तौर पर सजातीय और चांदी के रंग का, विभिन्न धातुओं (ABCDAB ...) की कई परतों से मिलकर बना हो सकता है और इसलिए विषम हो सकता है। इसलिए, ए सजातीय macroscopically है, लेकिन सूक्ष्म (या नैनो) स्तरों पर विषम.

इसके अलावा, समान परमाणु विषम प्रणालियां हैं, क्योंकि वे निर्वात, इलेक्ट्रॉनों, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और अन्य उप-परमाणु कणों (जैसे क्वार्क) से बने होते हैं.

वर्गीकरण

इसके बाद मैक्रोस्कोपिक अवलोकन की एक डिग्री, जो दृश्य विशेषताओं या एक औसत दर्जे की संपत्ति को परिभाषित करती है, रासायनिक विषम प्रणालियों को निम्नलिखित तरीकों से वर्गीकृत किया जा सकता है:

संतृप्त समाधान (तरल-तरल, तरल-ठोस, तरल-गैस)

संतृप्त विलयन एक प्रकार की विषम रासायनिक प्रणाली है जिसमें विलेय विघटित होना जारी नहीं रख सकता है और विलायक से अलग एक चरण बनाता है। पानी और चीनी क्रिस्टल का उदाहरण इस वर्गीकरण में आता है.

विलायक के अणु एक ऐसे बिंदु पर पहुँच जाते हैं जहाँ वे विलेय को होस्ट या सॉल्व नहीं कर सकते। फिर, अतिरिक्त विलेय, चाहे ठोस या गैसीय, ठोस या बुलबुले बनाने के लिए तेजी से फिर से इकट्ठा होगा; यह एक तरल-ठोस प्रणाली या गैसीय तरल है.

विलेय एक तरल भी हो सकता है, जो एक निश्चित एकाग्रता तक विलायक के साथ गलत है; अन्यथा, वे सभी सांद्रता में गलत होंगे और एक संतृप्त समाधान नहीं बनाएंगे। यह गलत तरीके से समझा जाता है कि दो तरल पदार्थों का मिश्रण एक समान रूप बनाता है.

यदि, दूसरी ओर, तरल विलेय विलायक के साथ विसर्जित होता है, जैसा कि तेल और पानी के मिश्रण के साथ होता है, समाधान को सबसे कम मात्रा में संतृप्त किया जाता है। नतीजतन, दो चरण बनते हैं: एक जलीय और दूसरा तैलीय.

उपजी नमक के साथ समाधान

कुछ लवण घुलनशीलता का एक संतुलन स्थापित करते हैं, क्योंकि उनके आयनों के बीच बातचीत बहुत मजबूत होती है और क्रिस्टल में फिर से इकट्ठा हो जाती है, जिससे पानी अलग नहीं हो सकता.

इस प्रकार की विषम प्रणाली में एक तरल चरण और एक ठोस भी होता है; लेकिन, संतृप्त समाधानों के विपरीत, विलेय एक ऐसा नमक है, जिसे बड़ी मात्रा में अवक्षेपण की आवश्यकता नहीं होती है.

उदाहरण के लिए, जब असंतृप्त लवण के दो जलीय घोलों को मिलाते हैं, एक NaCl और दूसरा AgNO का₃, अघुलनशील नमक AgCl उपजी है। सिल्वर क्लोराइड विलायक में विलेयता का एक संतुलन स्थापित करता है, जो जलीय कंटेनर में एक ठोस ठोस का निरीक्षण करता है.

इस प्रकार, इन समाधानों की विशेषताएं गठित वेग के प्रकार पर निर्भर करती हैं। सामान्य तौर पर, क्रोमियम लवण बहुत रंगीन होते हैं, साथ ही मैंगनीज, लोहा, या कुछ धातु परिसर। यह अवक्षेप एक क्रिस्टलीय, अनाकार या जिलेटिनस ठोस हो सकता है.

चरण संक्रमण

बर्फ का एक ब्लॉक एक सजातीय प्रणाली बना सकता है, लेकिन जब पिघलता है, तो तरल पानी का एक अतिरिक्त चरण बनता है। इसलिए, एक पदार्थ के चरण संक्रमण भी विषम प्रणाली हैं.

इसके अतिरिक्त, कुछ अणु बर्फ की सतह से वाष्प चरण में बच सकते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि न केवल तरल पानी वाष्प दबाव प्रस्तुत करता है, बल्कि बर्फ भी है, हालांकि कुछ हद तक.

चरण संक्रमण के विषम सिस्टम किसी भी पदार्थ (शुद्ध या अशुद्ध) पर लागू होते हैं। इस प्रकार, सभी ठोस जो पिघलते हैं, या तरल जो वाष्पित हो जाते हैं, वे इस प्रकार की प्रणाली से संबंधित हैं.

ठोस और गैस

रसायन विज्ञान में विषम प्रणालियों का एक बहुत ही सामान्य वर्ग कई घटकों के साथ ठोस या गैस हैं। उदाहरण के लिए, छवि में पिज्जा इस वर्गीकरण में आता है। और अगर पनीर, पेपरिका, एंकोवीज़, हैम, प्याज आदि के बजाय, इसमें सल्फर, कोयला, फॉस्फोरस और तांबा शामिल होगा, तो इसमें एक और ठोस ठोस होगा.

अपने पीले रंग के कारण सल्फर बाहर निकलता है; एक काला ठोस होने के लिए कोयला; फास्फोरस लाल है; और चमकदार और धातु तांबा। सभी ठोस हैं, इसलिए, सिस्टम में एक चरण होता है लेकिन कई घटकों के साथ। रोजमर्रा की जिंदगी में, इस प्रकार की प्रणाली के उदाहरण अयोग्य हैं.

इसके अलावा, गैसें विषम मिश्रण का निर्माण कर सकती हैं, खासकर यदि उनके पास अलग-अलग रंग या घनत्व हैं। वे बहुत छोटे कणों को खींच सकते हैं, जैसा कि बादलों के अंदर पानी के कणों के साथ होता है। जैसे-जैसे वे आकार में बढ़ते हैं, वे दृश्य प्रकाश को अवशोषित करते हैं और परिणामस्वरूप बादल भूरे रंग के हो जाते हैं.

विषम ठोस गैस प्रणाली का एक उदाहरण धुआं है, जो कार्बन के बहुत छोटे कणों से बना है। इस कारण अपूर्ण दहन का धुआँ कालापन लिए होता है.

विखंडन के तरीके

विषम प्रणाली के चरणों या घटकों को उनके भौतिक या रासायनिक गुणों में अंतर का लाभ उठाकर अलग किया जा सकता है। इस तरह, मूल प्रणाली को तब तक विभाजित किया जाता है जब तक कि केवल सजातीय चरण नहीं रहते हैं। सबसे आम तरीकों में से कुछ हैं जो पालन करते हैं.

छानने का काम

छानने का काम तरल से ठोस या अवक्षेप को अलग करने के लिए किया जाता है। इस प्रकार, दो चरण अलग करने का प्रबंधन करते हैं, हालांकि एक निश्चित स्तर की अशुद्धता के साथ। इस कारण से, ठोस आमतौर पर धोने के अधीन होता है और फिर एक ओवन में सूख जाता है। इस प्रक्रिया को वैक्यूम लगाकर या बस गुरुत्वाकर्षण द्वारा किया जा सकता है.

decanting

यह एक तरल से एक ठोस को अलग करने के लिए भी उपयोगी है। यह पिछले एक से थोड़ा अलग है, जिसमें ठोस में आमतौर पर एक फर्म स्थिरता होती है और पूरी तरह से कंटेनर के तल में जमा होती है। ऐसा करने के लिए, बस कंटेनर के मुंह को एक उपयुक्त कोण पर झुकाएं ताकि तरल उसमें से बह जाए.

इसी तरह, डिकंटिंग दो तरल पदार्थों को अलग करने की अनुमति देता है, अर्थात्, एक तरल-तरल प्रणाली। इस मामले में, हम एक अलग फ़नल का उपयोग करते हैं.

द्विध्रुवीय मिश्रण (दो अमर तरल पदार्थ) को फ़नल में स्थानांतरित किया जाता है, और कम घनत्व वाला तरल शीर्ष पर स्थित होगा; बाहर निकलने के संपर्क में, निचले भाग में उच्च घनत्व.

ऊपरी छवि एक अलग या निर्णायक फ़नल का प्रतिनिधित्व करती है। इस ग्लास सामग्री का उपयोग तरल-तरल अर्क प्रदर्शन करने के लिए भी किया जाता है; अर्थात्, एक अन्य तरल जोड़कर प्रारंभिक तरल से एक विलेय निकालें जिसमें यह और भी घुलनशील है.

sieving

स्क्रीनिंग का उपयोग विभिन्न आकारों के ठोस घटकों को अलग करने के लिए किया जाता है। रसोई में छलनी या छलनी से अनाज को साफ करना, गेहूं के आटे को शुद्ध करना या मोटे रस के ठोस अवशेषों को निकालना बहुत आम है। रसायन विज्ञान में, इसका उपयोग छोटे क्रिस्टल को अधिक परिमाण के दूसरों से अलग करने के लिए किया जा सकता है.

चुंबकीकरण

इस पद्धति का उपयोग ठोस-ठोस प्रणालियों के लिए किया जाता है जहां एक या अधिक घटक चुंबक द्वारा आकर्षित होते हैं। इस प्रकार, प्रारंभिक विषम चरण को शुद्ध किया जाता है क्योंकि चुंबक फेरोमैग्नेटिक तत्वों को हटा देता है। उदाहरण के लिए, मैग्नेटाइजेशन का उपयोग कचरे से टिनप्लेट को अलग करने के लिए किया जाता है.

centrifugation

सेंट्रीफ्यूजेशन एक निलंबित ठोस को एक तरल से अलग करता है। इसे फ़िल्टर नहीं किया जा सकता क्योंकि कण तरल के सभी आयतन पर समान रूप से तैरते हैं। दोनों चरणों को अलग करने के लिए, विषम मिश्रण की एक मात्रा को एक केन्द्रापसारक बल के अधीन किया जाता है, जो अपकेंद्रित्र ट्यूब के तल पर ठोस को तलछट करता है।.

उच्च बनाने की क्रिया

उच्च बनाने की क्रिया पृथक्करण विधि केवल अस्थिर ठोस के लिए लागू की जाती है; कम तापमान पर उच्च वाष्प के दबाव वाले लोगों के लिए यह है.

विषम मिश्रण को गर्म करने पर, वाष्पशील ठोस गैस चरण में भाग जाता है। इसके आवेदन का एक उदाहरण आयोडीन या अमोनियम क्लोराइड के साथ दूषित एक नमूने की शुद्धि है.

उदाहरण

अब तक, विषम रासायनिक प्रणालियों के कई उदाहरणों का उल्लेख किया गया है। उन्हें पूरक करने के लिए, अतिरिक्त और रासायनिक संदर्भ के बाहर अन्य सूचीबद्ध हैं:

-ग्रेनाइट, एक नदी के पत्थर, पहाड़ या कई रंगों की नसों के साथ कोई भी चट्टान.

-खनिज भी विषम प्रणालियों के रूप में गिने जाते हैं, क्योंकि वे कई प्रकार के ठोस संरचनाओं से निर्मित होते हैं, जो आयनों से बने होते हैं। इसके गुण एक क्रिस्टलीय संरचना के आयनों और अशुद्धियों के बीच बातचीत के उत्पाद हैं.

-शीतल पेय। उनमें एक तरल-गैस संतुलन है, जो जब बाहरी दबाव कम हो जाता है, तो घुलित गैस की घुलनशीलता कम हो जाती है; इस कारण से, कई बुलबुले देखे जाते हैं (गैसीय विलेय) जब वे खुले होते हैं तो तरल की सतह पर बढ़ते हैं.

-किसी भी प्रतिक्रिया माध्यम में विभिन्न चरणों में अभिकर्मकों को शामिल किया जाता है, और उच्च प्रतिक्रिया दर की गारंटी के लिए चुंबकीय रकाब की भी आवश्यकता होती है.

-विषम उत्प्रेरक। ये ठोस अपनी सतह या छिद्रों पर साइटें प्रदान करते हैं, जहां अभिकर्मकों के बीच संपर्क तेज होता है, और वे हस्तक्षेप नहीं करते हैं या प्रतिक्रिया में अपरिवर्तनीय परिवर्तन से गुजरते हैं.

-एक फ्रिसडा दीवार, मोज़ाइक की एक दीवार या एक इमारत का वास्तुशिल्प डिजाइन.

-कई स्वादों की बहुपरत जेली.

-एक रुबिक का घन.

संदर्भ

1. विषम प्रणालियों में संतुलन। से लिया गया: science.uwaterloo.ca
2. फर्नांडीज जी (7 नवंबर, 2010)। सजातीय और विषम प्रणाली। से पुनर्प्राप्त: quimicafisica.com
3. जिल। (7 जून, 2006)। सजातीय और विषम प्रणाली। से लिया गया: chemistryforstudents.blogspot.com
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7. एफ। होलेमैन, एगॉन वाइबर्ग, निल्स वाईबर्ग। (2001)। अकार्बनिक रसायन से लिया गया: books.google.com