Hoofdstuk 2 scheidingstechnieken MATERIE alle materie mengsels scheiden

Hoofdstuk 2 scheidingstechnieken

MATERIE alle materie mengsels scheiden (destillatie, filtratie enz) ontleedbarestoffen (bestaan uit moleculen dus meerdere atoomsoorten) zuivere stoffen ontleden (thermolyse, electrolyse, fotolyse) niet-ontleedbare stoffen (bestaan uit 1 atoomsoort)

SCHEIDINGSMETHODEN • Om mengsels te scheiden hebben we verschillende (fysische) scheidingsmethoden. • De scheiding vindt puur plaats op grond van fysische eigenschappen van de stoffen zoals kookpunt; dichtheid etc. Er vindt dus geen chemische reactie plaats!

Filtratie • Bij heterogene vastvloeibaar mengsels oftewel suspensies. • Berust op verschil in de grootte van de deeltjes. • Vloeistof gaat door het filter(filtraat) / de vaste stof blijft achter in het filter(residu) • Filmpje Filtreren

FILTRATIE 1. 2. 3. 4. Glazenstaaf Statief Suspensie Filtreerpapier (met residu) 5. Trechter 6. Bekerglas 7. Filtraat

Centrifugatie Door de snelheid versnel je als het ware het neerslaan, dat anders door de zwaartekracht zou gebeuren. De stof met de hoogste dichtheid komt onderin de buis. • Berust op verschil in dichtheid • Toepasbaar bij heterogene mengsels (voornamelijk suspensies, eventueel emulsies) • Filmpje Centrifugeren

Destillatie • Toepasbaar bij homogene mengsels. • Oplossingen vastvloeibaar en vloeibaar -vloeibaar. • Berust op verschil in kookpunt. (het verschil in kookpunt moet groot genoeg zijn. ) • Filmpje Destilleren

Destillatie 1. Brander 2. Destillatiekolf (met residu) 3. Destillatiekolom 4. Thermometer 5. Koelwater uit 6. Koeler 7. Koelwater in 8. Opvangvat (met destillaat)

ADSORPTIE Als je voedselvergiftiging hebt opgelopen; slik je norrit. De giftige stoffen adsorberen aan het oppervlak van deze vorm van koolstof. • Toepasbaar bij verschillende soorten mengsels • Berust op aanhechtingsvermogen van moleculen aan het contactoppervlak van het adsorptie middel. • Wordt vaak gebruikt in combinatie met filtreren. • Niet te verwarren met absorptie (opnemen).

ADSORPTIE moleculen Norit Aan het verontreinigde water wordt een adsorptiemiddel toegevoegd. Dit adsorptie middel is fijn verdeeld, het bestaat dus uit kleine deeltjes, die samen een groot oppervlak hebben. De moleculen van de geur-, kleur- en smaakstoffen hechten goed aan de deeltjes van het adsorptiemiddel. Als het ontstane mengsel gefilterd wordt, blijft niet alleen het absorptiemiddel hangen, maar ook de moleculen van de geurstoffen, kleurstoffen en/of smaakstoffen. Een bekend adsorptiemiddel is Norit is erg fijnverdeeld koolstof poeder. Vijf gram norit heeft de oppervlakte van een voetbalveld.

CHROMATOGRAFIE • Kleine hoeveelheden (van alle soorten) mengsels • Berust op verschil in adsorptievermogen aan het chromatografie-papier en verschil in oplosbaarheid in de loopvloeistof. • Deze methode is vooral om de samenstelling van stoffen te vergelijken. • Wordt bijvoorbeeld gebruikt om te kijken welke medicijnen iemand bij een zelfmoordpoging heeft geslikt. Een monster uit de maag wordt dan vergeleken met bekende medicijnen.

CHROMATOGRAFIE Hoe verder het vlekje meeloopt – hoe beter het oplost in de loopvloeistof en – hoe slechter het hecht aan het oppervlak van het papier. • Filmpje Chromatografie Vlekjes altijd boven de loopvloeistof aanbrengen, anders lossen ze al op!

EXTRACTIE • Met name toepasbaar bij heterogene vast mensels • Berust op verschil in oplosbaarheid in het extractiemiddel • Voorbeeld: koffie en thee zetten • Meestal in combinatie met filtratie • Filmpje Extractie

EXTRACTIE Het zetten van koffie Als heet water in aanraking komt met gemalen koffie, lossen de aroma-, kleur- en smaakbestanddelen in hete water op. Hoeveel van deze bestanddelen uiteindelijk in het kopje terechtkomen is afhankelijk van de maling, de kwaliteit en het volume van het water, de zettemperatuur en de tijd dat het water in contact staat met het maalsel (zettijd).

FILMPJES • • • Chromatografie Filtreren Destilleren Centrifugeren Extractie

Practicum filtratie 1. Vouw het filter zoals hiernaast aangegeven. 2. Doe het filtreer papier in de trechter. 3. Filtreer een mengsel van water en krijt. 4. Zorg ervoor dat je het mensel alleen in het filtreer papiertje giet en niet erlangs! 5. Maak een tekening van je opstelling en geef aan wat het filtraat is en wat het residu.

Zand en zout scheiden • Je krijgt een mengsel van zand en zout. • Bedenk een methode om het zand en het zout appart in een potje te krijgen. • Voer na overleg met docent of TOA de proef uit.

Extractie • Giet ongeveer 10 m. L heet water (halve reageerbuis) in een bekerglas met gemalen koffiebonen. Roer goed! • Filtreer het mengsel en vang het filtraat op in een schone, droge reageerbuis. • Giet nogmaals 10 m. L heet water bij de koffiebonen die nu in het filter zitten. Vang het filtraat op in een andere reageerbuis. • Vergelijk beide filtraten; wat is het verschil? • Damp in een porseleinen schaaltje een deel van het eerste filtraat in. Houd op met verwarmen als het filtraat bijna droog is gekookt. • Voorspel of het residu oplosbaar is in water. • Onderzoek of het residu, oplosbaar is in water.

Chromatografie • Trek met behulp van een potlood een lijn op een rechthoekig stukje filtreerpapier, ongeveer 1 cm van de onderkant. • Breng op deze lijn enkele stippen aan van een aantal verschillende viltstiften. Gebruik ook zwarte viltstift. • Breng ongeveer een halve centimeter hoog water in een bekerglas. • Vouw het papier in de lengte doormidden, zodat het rechtop in het bekerglas kan staan zonder dat het de wand raakt. • Zet het filtreerpapier met de onderkant in het bekerglas. Zorg ervoor dat het de wand niet raakt en dat de stippen boven de vloeistofspeigel staan. • Laat het net zolang staan tot het papiertje voor het grootste deel nat is. • Haal het papier uit het bekerglas en laat het drogen. • Herhaal de proef met een andere loopvloeistof; bijvoorbeeld aceton of een mengsel van water en aceton. • Elke andere combinatie van loopvloeistof en adsorptiemiddel geeft een ander resultaat; hoe komt dat?

• OEFENINGEN: Hoe kan men de volgende mengsels scheiden? • • • water en zout zand en ijzervijlsel olie en water en alcohol krijt in water (2 x) Hoe kan je twee vloeistoffen (de ene is een oplossing en de andere is een zuivere stof) van elkaar onderscheiden?