การแยกสารเนื้อผสม และสารเนื้อเดียว

การแยกสารเนื้อผสม และสารเนื้อเดียว

การแยกสาร หมายถึงการที่แยกสารที่ผสมกันตั้งแต่ ๒ ชนิดขึ้นไปออกจากกัน เพื่อนำสารที่ได้นั้นไปใช้ประโยชน์ตามต้องการ ซึ่งสามารถจำแนกได้คือ การแยกสารเนื้อผสม และการแยกสารเนื้อเดียว

สารเนื้อผสม หมายถึง สารที่มีลักษณะเนื้อสารไม่ผสมกลมกลืนกันเป็นเนื้อเดียวกันเกิดจาก

สารอย่างน้อย 2 ชนิดขึ้นไปมาผสมกันโดยเนื้อสารจะแยกกันเป็นส่วน ๆ

การแยกสารเนื้อผสมอาจใช้วิธีการต่าง ๆ เช่น การกรอง การใช้กรวยแยก การใช้อำนาจแม่เหล็ก การระเหิด การระเหยจนแห้ง ซึ่งเป็นการแยกสารโดยวิธีทางกายภาพทั้งสิ้น สารที่แยกได้จะมีสมบัติเหมือนเดิม

1. การกรอง

เป็นวิธีการแยกสารออกจากกันระหว่างของแข็งกับของเหลว หรือใช้แยกสารแขวนลอยออกจากน้ำ ซึ่งใช้กันมากในทางเคมี โดยเฉพาะในห้องปฏิบัติการที่กรองสารในปริมาณน้อย ๆ การกรองนั้นจะต้องเทสารผ่านกระดาษกรอง อนุภาคของแข็งที่ลอดผ่านรูกระดาษกรองไม่ได้จะอยู่บนกระดาษกรอง ส่วนน้ำและสารที่ละลายน้ำได้จะผ่านกระดาษกรองลงสู่ภาชนะ

2. การใช้กรวยแยก

เป็นวิธีที่ใช้แยกสารเนื้อผสมที่เป็นของเหลว 2 ชนิดที่ไม่ละลายออกจากกัน โดยของเหลวทั้งสองนั้นแยกเป็นชั้นเห็นได้ชัดเจน เช่น น้ำกับน้ำมัน เป็นต้น การแยกโดยวิธีนี้จะนำของเหลวใส่ในกรวยแยก แล้วไขของเหลวที่อยู่ในชั้นล่างซึ่งมีความหนาแน่นมากกว่าชั้นบนออกสู่ภาชนะจนหมด แล้วจึงค่อย ๆ ไขของเหลวที่ที่เหลือใส่ภาชนะใหม่

3. การใช้อำนาจแม่เหล็ก

เป็นวิธีที่ใช้แยกองค์ประกอบของสารเนื้อผสมซึ่งองค์ประกอบหนึ่งมีสมบัติในการถูกแม่เหล็กดูดได้ เช่น ของผสมระหว่างผงเหล็กกับผงกำมะถัน โดยใช้แม่เหล็กถูไปมาบนแผ่นกระดาษที่วางทับของผสมทั้งสอง แม่เหล็กจะดูดผงเหล็กแยกออกมา

4. การระเหิด
คือ ปรากฏการณ์ที่สารเปลี่ยนสถานะจากของแข็งกลายเป็นก๊าซหรือไอโดยไม่เปลี่ยนสถานะเป็น

ของเหลวก่อน ใช้แยกสารเนื้อผสมที่เป็นของแข็งออกจากกัน โดยของแข็งชนิดหนึ่งมีสมบัติระเหิด

ได้ เช่น ลูกเหม็น พิมเสน น้ำแข็งแห้ง การบูรกับเกลือแกง เมื่อให้ความร้อนการบูรจะกลายเป็นไอแยก

ออกจากเกลือแกง ดักไอของการบูรด้วยภาชนะที่เย็นจะได้การบูรเป็นของแข็งแยกออกมาภาพการระเหิดของน้ำแข็งแห้ง

5. การใช้มือหยิบออกหรือเขี่ยออก

ใช้แยกของผสมเนื้อผสม ที่ของผสมมีขนาดโตพอที่จะหยิบออกหรือเขี่ยออกได้ เช่น ข้าวสารที่มีเมล็ดข้าวเปลือกปนอยู่

6. การตกตะกอน

ใช้แยกของผสมเนื้อผสมที่เป็นของแข็งแขวนลอยอยู่ในของเหลว ทำได้โดยนำของผสมนั้นวางทิ้งไว้ให้

สารแขวนลอยค่อย ๆ ตกตะกอนนอนก้น ในกรณีที่ตะกอนเบามากถ้าต้องการให้ตกตะกอนเร็วขึ้นอาจ

ทำได้โดย ใช้สารตัวกลางให้อนุภาคของตะกอนมาเกาะ เมื่อมีมวลมากขึ้น น้ำหนักจะมากขึ้นจะตก

ตะกอนได้เร็วขึ้น เช่น ใช้สารส้มแกว่ง อนุภาคของสารส้มจะทำหน้าที่เป็นตัวกลางให้โมเลกุลของสารที่

ต้องการตกตะกอนมาเกาะ ตะกอนจะตกเร็วขึ้น

การแยกสารเนื้อเดียว

สารเนื้อเดียว เป็นสารทีเกิดขึ้นโดยทั่วไป มองเห็นเป็นเนื้อเดียวกันโดยตลอด แบ่งเป็นพวก

ได้แก่ ธาตุ สารละลาย และสารประกอบ ในการแยกสารเนื้อเดียวที่อยู่ในรูปของสารละลายนั้น สามารถทำได้โดยวิธีการดังต่อไปนี้

1. การระเหยจนแห้ง

ใช้ในกรณีที่ตัวถูกละลายเป็นของแข็งและตัวทำละลายเป็นของเหลว หรือของแข็งละลายในของเหลว เช่น เมื่อนำเกลือแกงซึ่งเป็นของแข็งมาละลายในน้ำจะได้ของผสมเนื้อเดียวกัน เรียกว่า สารละลายเกลือแกง ในกรณีที่เราต้องการแยกเกลือแกงและน้ำออกจากสาระลายเกลือแกงทำได้โดยการนำสารดังกล่าวมาให้ความร้อน เพื่อระเหยตัวละลาย ในที่นี้คือน้ำออกไป สิ่งที่เหลืออยู่ในภาชนะคือตัวถูกละลาย ที่เป็นของแข็งในที่นี้คือ เกลือแกง

2. โครมาโตกราฟี (Chromatography)

เป็นเทคนิคการแยกสารเนื้อเดียวออกจากกันให้เป็นสารบริสุทธิ์ โดยอาศัยหลักการที่ว่า “สารแต่ละชนิดมีความสามารถในการละลายต่างกัน และถูกดูดซับต่างกัน จึงทำให้สารแต่ละชนิดแยกออกจากกันได้” ดังนั้นการแยกสารด้วยเทคนิคโครมาโตกราฟี จึงต้องอาศัยสมบัติของสารดังนี้

2.1 สารต่างชนิดกันมีความสามารถในการละลายในตัวทำละลายชนิดเดียวกันได้ดี ไม่เท่ากัน สารที่ละลายได้ดีจะเคลื่อนที่ไปได้เร็ว

2.2 สารต่างชนิดกันถูกดูดซับโดยตัวดูดซับได้ดีไม่เท่ากันสารที่ถูกดูดซับได้ดีจะเคลื่อนที่ได้ช้า

2.3 สารที่ละลายในตัวทำละลายได้ดี และถูกดูดซับน้อยจะเคลื่อนที่ได้เร็วไปได้ไกล

2.4 สารที่ละลายในตัวทำละลายได้น้อยและถูกดูดซับมากจะเคลื่อนที่ช้าไปได้ไม่ไกล

ประโยชน์ของโครมาโตกราฟี

1. ใช้ในการแยกสารเนื้อเดียวที่มีส่วนผสมหลาย ๆ ชนิด ให้ได้เป็นสารบริสุทธิ์

2. ใช้ในการวิเคราะห์หาปริมาณและชนิดของสาร

3. ใช้ทดสอบหรือแยกสารตัวอย่างที่มีปริมาณน้อย ๆ ได้

4. ใช้แยกสารได้ทั้งสารที่มีสีและไม่มีสี

3. การกลั่น

เป็นกระบวนการที่ทำให้ของเหลวได้รับความร้อนจนกลายเป็นไอ ทำให้แยกตัวทำละลายและตัวถูกละลายที่ต่างก็เป็นของเหลวออกจากกันได้โโยอาศัยความแตกต่างกันของจุดเดือด การกลั่นจะใช้ได้ผลต่อเมื่อตัวทำละลายและตัวถูกละลายเดือดที่อุณหภูมิต่างกันค่อนข้างมาก(ต่างกันอย่างน้อย 20 ๐C) เช่น การแยกน้ำจากน้ำทะเล การแยกน้ำจากน้ำคลอง การแยกน้ำจากน้ำเกลือ หรือน้ำเชื่อม เป็นต้น

4. การตกผลึก

เป็นกระบวนการแยกของแข็งที่ละลายในตัวทำละลายที่เป็นของเหลว โดยทำให้สารละลายอิ่มตัวที่

อุณหภูมิสูง แล้วปล่อยให้สารละลายเย็นลง ของแข็งจะตกผลึกออกมา