MADDELERİN AYRILMASI KARIŞIMLARIN AYRILMASI BİLEŞİKLERİN AYRILMASI İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

KARIŞIMLARIN AYRILMASI İki veya daha fazla maddenin bir araya gelerek kimyasal özelliklerini kaybetmeden oluşturduğu yeni maddeye karışım denir. Karışımı oluşturan maddeler karışımda kendi fiziksel özelliklerini korur. Dolayısıyla karışımdaki maddeler farklılık gösteren bazı fiziksel özellikleri yardımıyla karışımdan ayrılabilir. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

Bu özellikler öz kütle, erime noktası, çözünürlük, esneklik, genleşme, elektrik yükü ile yüklü cisimlerden ve mıknatıstan etkilenme gibi özelliklerdir. Fiziksel özelliklerin kullanıldığı ayırma yöntemlerine fiziksel yöntem adı verilir. Maddeleri ayırırken bazen bir özelliğin farklı olması yeterli olmayabilir.Bu durumda birden fazla fiziksel özelliği kullanmak gerekir. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

Dolayısıyla karışımdaki maddeleri ayırma işlemine geçilmeden önce en uygun yöntem belirlenmelidir. Şimdi sırasıyla bazı fiziksel ayırma yöntemlerini inceleyelim. FİZİKSEL HALİ Ayırt Edici Özellik Katı Sıvı Gaz Öz kütle + + + Erime Noktası + - - Donma Noktası - + - Kaynama Noktası - + - Yoğunlaşma Noktası - - + Çözünürlük + + + Sıcaklıkla Genleşme + + - Esneklik + - - İletkenlik + + + Öz Isı + + + İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

ELEKTRİKLENME Bazı maddeler sürtünme sonucu elektrikle yüklenir. Örneğin kışın giydiğimiz bir yün kazağı çıkarırken saçımız ve kazak arasında oluşan kıvılcımların sesini duyarız.Bu olay yün kazakla saç telleri arasında bir elektrik geçişi olduğunu gösterir. Benzer şekilde bir tarak saça veya bir yün kumaşa sürtüldüğünde elektrik yüküyle yüklenir. Eğer bu tarak ufak kağıt parçalarına yaklaştırılırsa bunları çeker. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

Maddelerin elektrik yüküyle yüklenmiş cisimler tarafından çekilmesi farklıdır. Bazı maddeler bu tür cisimler tarafından çekilirken bazıları çekilmez. Maddelerin bu özellikleri kullanılarak karışımlar bileşenlerine ayrılabilir. Bir yün kumaşı parçasına sürtülerek elektrik yüküyle yüklenen bir ebonit çubuk karışıma yaklaştırıldığında pul biberler ebonit çubuk tarafından çekilir. Böylece pul biber yemek tuzundan ayrılarak başka bir kapta toplanır. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

MIKNATIS İLE AYIRMA Mıknatıstan etkilenme özelliğine sahip maddeler bir mıknatıs yardımıyla karışımdan ayrılabilir. Demir, nikel ve kobalt metalleri mıknatıstan etkilenme özelliğine sahiptir. Kükürt tozu ve demirden oluşmuş bir karışım mıknatıs kullanılarak kolaylıkla bileşenlerine ayrılabilir. Burada demir mıknatıstan etkilenirken kükürt etkilenmez. Dolayısıyla mıknatıs sadece demiri çeker ve karışım ayrılmış olur. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

Günlük hayatımızda da bu yöntem sıkça kullanılır Günlük hayatımızda da bu yöntem sıkça kullanılır. Örneğin çöp arıtma tesislerinde demir ve mıknatıstan etkilenen elementlerden yapılmış maddeler diğer çöplerden bir mıknatıs kullanılarak ayrılır. Daha sonra bunlar işlenerek tekrar kullanılır. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

ÖZ KÜTLE FARKI İLE AYIRMA Öz kütleleri farklı olan ve karışım halinde bulunan iki madde değişik yöntemlerle birbirinden ayrılabilir. Öz kütleleri farklı iki katıdan oluşan bir karışım bir sıvı yardımıyla bileşenlerine ayrılabilir. Kullanılacak sıvı katıları içinde çözmemelidir. Ayrıca sıvının öz kütle değeri ayrılacak katıların öz kütle değerlerinin arasında olmalıdır. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

Örneğin kum ve kükürt tozu karışımı su yardımıyla bileşenlerine ayrılabilir. Çünkü hem kum hem de kükürt suda çözünmez ve suyun öz kütle değeri bu maddelerin öz kütle değerlerinin arasındadır. Karışım suya atıldığında kum öz kütlesi sudan büyük olduğu için kabın dibine çöker, kükürt ise öz kütlesi sudan küçük olduğundan suyun yüzeyinde kalır. Suyun yüzeyinden kükürt alınır. Geriye kalan su-kum karışımından su süzülür. Böylece kum kükürtten ayrılmış olur. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

Öz kütleleri farklı ve ve birbiri içerisinde çözünmeyen sıvı karışımları ayırma hunisi yardımıyla bileşenlerine ayrılır. Böyle bir karışım ayırma hunisine konulduğunda sıvılar, öz kütlesi en büyük olan en altta ve öz kütlesi en küçük olan en üstte olacak şekilde tabakalar oluşturur. Ayırma hunisinin musluğu açılarak ilk önce öz kütlesi büyük olan bir sıvı beherglasa alınır. Bu sıvının tamamı ayrıldığında ayırma hunisinin musluğu kapatılır. Diğer sıvılar da aynı şekilde farklı kaplarda toplanarak karışımdan ayrılmış olur. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

Örneğin öz kütleleri farklı olan zeytinyağı ve sudan oluşan bir karışım ayırma hunisiyle kolaylıkla bileşenlerine ayrılır. Karışım ayırma hunisine konur. Bir süre bekletildiğinde su altta zeytinyağı üstte olacak şekilde iki tabaka oluştuğu gözlenir. Huninin musluğu açılarak su bitinceye kadar alttaki beherglasa akması sağlanır ve musluk kapatılır. Zeytinyağı ayırma hunisinde kalır. Böylece zeytinyağı ve su karışımdan ayrılmış olur. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

Öz kütle farkı ile ayırma birçok alanda kullanılmaktadır Öz kütle farkı ile ayırma birçok alanda kullanılmaktadır. Örneğin sanayide bazı maden filizleri istenmeyen maddelerden, tarımda buğday samandan ve tereyağı yayıkla sütten bu yöntemle ayrılır. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

SÜZME İLE AYIRMA Bir sıvıda çözünmemiş ve dağınık halde bulunan katı tanecikleri katı-sıvı karışımından süzme yöntemiyle ayrılır. Bu yöntemde karışım huniye yerleştirilmiş uygun bir süzgeç kağıdından geçirilir. Süzgeç kağıdı üzerinden geçemeyen katı tanecikleri kalır. Sıvı ise süzgeç kağıdından geçerek attaki kapta toplanır. Kullanılan süzgeç kağıdının gözenekleri katı taneciklerinin geçemeyeceği kadar küçük olmalıdır. Aksi halde kağıttan katı tanecikleri de sıvı ile birlikte geçer. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

Örneğin bir katı-sıvı heterojen karışım olan çamurlu su süzme ile bileşenlerine ayrılır. Çamur taneciklerinden daha küçük gözenekli bir süzgeç kağıdı huniye yerleştirilir. Daha sonra huni bir sacayağın ortasına yerleştirilerek altına bir beherglas konur. Karışım süzgeç kağıdı üzerine dökülerek süzülür. Çamur kağıdın üzerinde kalır. Kağıttan geçen su ise alttaki beherglasta toplanır. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

Evlerimizde kullandığımız musluk suları barajlardan alındığında ilk önce büyüklükleri farklı çakıl ve kum taneciklerinden oluşan tabakalardan geçirilerek süzülür. Böylelikle su katı taneciklerden temizlenir. Daha sonra kimyasal ve biyolojik olarak temizlenen su şehrin su şebekesine verilir. Yer altı suları da yer altındaki değişik kum tabakalarından geçerek temizlenir. Böylelikle su berrak ve temiz halde yeryüzüne çıkarak su kaynağını oluşturur. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

Katı-gaz karışımları da süzme ile katı taneciklerinden ayrılır Katı-gaz karışımları da süzme ile katı taneciklerinden ayrılır. Örneğin araçlarda ve klimalarda kullanılan hava filtreleri havayı süzerek toz gibi katı taneciklerden temizler. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

ÇÖZÜNÜRLÜK FARKI İLE AYIRMA Maddelerin sudaki çözünürlükleri farklıdır. Bazı maddeler suda çözünmezken bazıları çözünür. Suda çözünen maddelerin de çözünürlükleri az veya çok olabilir. Sudaki çözünürlükleri çok farklı olan veya çözünürlükleri sıcaklıkla farklı şekillerde değişen maddelerden oluşan bir karışım bu özellikleri kullanılarak bileşenlerine ayrılabilir. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

Örneğin kükürt tozu-bakır(ll)sülfat karışımı bu yöntemle bileşenlerine ayrılabilir. Karışım suya atıldığında bakır(ll)sülfat suda çözünür. Fakat kükürt çözünmeden su üzerinde kalır. Oluşan karışım süzgeç kağıdından süzüldüğünde kükürt kağıdın üzerinde kalarak ayrılır. Süzgeç kağıdından geçen bakır(ll)sülfat çözeltisi ısıtılarak suyu buharlaştırılır. Su buharlaştıkça bakır(ll)sülfat düzgün geometrik şekilli katı tanecikleri halinde kabın dibinde oluşur. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

Bu düzgün şekilli katılara kristal ve bu olaya da kristallendirme denir. Böylece kükürt ve bakır(ll)sülfat karışımı bileşenlerine ayrılmış olur. Çözünürlük farkı ve kristallendirme yöntemlerinin sanayide birçok kullanım alanı vardır. Örneğin sofralarımızda kullandığımız yemek tuzu, tuzlu deniz veya göl sularının suyunun buharlaştırılmasıyla elde edilir. Yine tuz ocaklarından çıkartılan ve toprak vb. maddelerle karışım halindeki tuz çözünürlük farkıyla ayrılır ve kristallendirilir. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

HAL DEĞİŞTİRME SICAKLIKLARI FARKI İLE AYIRMA Saf maddelerin erime ve kaynama noktalarının farklıdır ve bunlar maddenin ayırt edici özellikleridir. Hal değiştirme sıcaklıklarının farklı olmasından yararlanılarak; Erime noktaları farklı olan katı-katı karışımları, Kaynama noktaları farklı olan sıvı-sıvı karışımları, Yoğunlaşma noktaları farklı olan gaz-gaz karışımları bileşenlerine ayrılabilir. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

Katı-Katı Karışımları Hal Değiştirme Sıcaklıları Farkı ile Ayırma Bir araya gelerek çözelti oluşturan katı-katı karışımları erime noktası farklılığından yararlanılarak bileşenlerine ayrılır. Bu yöntemle ayrılacak olan katı maddelerin erime sıcaklıkları birbirine yakın olmamalıdır. Örneğin erime noktası 1540°C olan demir ve erime noktası 327,5°C kurşun karışımı bu yöntemle ayrılabilir. Karışım bir potaya konulup ısıtıldığında erime noktası düşük olan kurşun önce erir. Sıvı hâle geçen kurşun süzülerek demirden ayrılır. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

Sıvı-Sıvı Karışımları Hal Değiştirme Sıcaklığı Farkı İle Ayırma Birbiri içinde tamamen karışarak çözelti oluşturan sıvı-sıvı karışımlar kaynama noktalarının farklı olmasından yararlanılarak bileşenlerine ayrılır. Örneğin kaynama noktası 100°C olan su ve kaynama noktası 78°C olan etil alkol karışımı bu yöntemle ayrılabilir. Su-etil alkol karışımı bir cam balona konulup ısıtıldığında önce alkol hal değiştirerek buharlaşır. Buharlaşan etil alkol soğuk olan deney tüpünde yoğunlaştırılır. Karışımdaki etil alkolün tamamı buharlaşıp sıcaklıkta ani yükselme meydana geldiğinde ısıtma işlemine son verilir. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

Bir sıvının buharlaştırılarak soğuk bir ortamda sıvılaştırılmasına basit damıtma denir. Sıvı karışımları basit damıtma ile ayrıldığında saf olmayabilir. Çünkü sıvılar her sıcaklıkta buharlaşır. Bu karışımlarda %100 saflık elde edilebilmesi için fraksiyon kolonu kullanılır. Fraksiyon kolonu sadece istenen sıvı buharının geçmesine izin verecek şekilde düzenlenir. Fraksiyon kolonu ile yapılan işleme ayrımsal damıtma denir.Bu yöntem petrolün fuel-oil, benzin, motorin, gaz yağı, uçak yakıtı gibi bileşenlerine ayrılmasında kullanılır. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

Gaz-Gaz Karışımları Hal Değiştirme Sıcaklığı Farkı ile Ayırma Bu işlem iki farklı yolla yapılır: Yoğunlaştırma:Bir gaz karışımının sıcaklığı düşürüldüğünde,gazlar yoğunlaşma noktası en yüksek olan gazdan başlayarak sırasıyla kendi yoğunlaşma noktalarında sıvılaşırlar. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

Ayrımsal Damıtma: Gaz karışımının tamamı yüksek basınç ve düşük sıcaklıkta sıvılaştırılır. Daha sonra sıvı haldeki gaz karışımının sıcaklığı yavaş yavaş artırılır. Kaynamaya ulaşan sıvı haldeki bu karışımda ilk hal değişimine uğrayan gaz, kaynama noktası en düşük olan gazdır. Bu gazın tamamı hal değiştirdikten sonra sırasıyla diğer gazlar aynı şekilde karışımdan ayrılır. Bu yöntemle havadan azot ve oksijen gazı elde edilir. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

BİLEŞİKLERİN AYRILMASI Bileşik, birden fazla atomun kimyasal reaksiyonlarla belirli oranlarda bir araya gelmesi sonucu oluşan saf maddeye denir. Bileşikler fiziksel yöntemlerle daha basit maddelere ayrılamaz. Ayrılabilmesi için bazı kimyasal yollara başvurulur. Bunlar elektrik enerjisiyle ayırma ve ısı enerjisiyle ayırmadır. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

ISI ENERJİSİYLE AYRIŞMA Bileşikler ısıtılarak kendini oluşturan elementlere ayrılabilir.Örneğin civa(ll)oksit bileşiği ısıtıldığında civa ve oksijen elementlerine ayrılır.Potasyum klorat ısıtıldığında potasyum klorür tuzuna ve oksijen gazına ayrışır. Bazı bileşikler ısı enerjisiyle ayrışarak yeni maddeler oluşturur.Örneğin kireç taşı olarak bilinen kalsiyum karbonat ısıtılacak olursa kalsiyum oksit ve karbondioksit bileşenlerine ayrılır. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

ELEKTRİK ENERJİSİYLE AYRIŞMA Bir bileşiğin elektrik enerjisiyle bileşenlerine ayrılmasına elektroliz denir. Elektroliz edilecek madde sıvı veya çözelti halinde olmalı ve elektrik akımını iletmelidir.Eğer iletmiyorsa bu özelliği kazandıracak başka bir madde eklenir. Çözeltiye daldıran çubuklara elektrot denir. Artı ucuna bağlanan elektrot anot, eksi ucuna bağlanan elektrot katottur. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

Örneğin su elektrik akımını iletmez, bu nedenle sodyum karbonat eklenerek çözülür.Güç kaynağı açıldığında devreden geçen elektrik akımı hidrojen ve oksijene ayrılır. Bu yöntemle birçok element bileşiklerinden elde edilebilir.Örneğin alüminyum oksit bileşiğinden alüminyum elde edilir. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

BAŞKA AYIRMA TEKNİKLERİ Bileşikler ışık veya başka bir maddenin etkisiyle de ayrıştırılabilirler. Örneğin fotoğraf filmlerinde gümüş bileşiği kullanılır. Fotoğraf makinesinin deklanşörüne basıldığında gümüş bileşiği ayrışarak gümüş elementini oluşturur. Demir çelik fabrikalarında demir metali demir filizlerinden elde edilir. Demir filizi genellikle demirin oksijenli bileşikleridir.Bu bileşikler yükse sıcaklıkta kok kömürünün etkisiyle ayrışarak erimiş demir elementini oluşturur. İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

ESRA ERSAN 9-C 74 İSTANBUL ATATÜRK FEN LİSESİ www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com

İstanbul Atatürk Fen Lisesi www.ataturkfenlisesi.com Kimya.ataturkfenlisesi.com