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Sistemi omogenei e sistemi eterogenei - Separazione dello zolfo dall'acqua mediante filtrazione

chimica




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Relazione:

Sistemi omogenei e sistemi eterogenei


Introduzione sull'argomento: in queste ultime esperienze effettuate in laboratorio abbiamo 242c24c avuto la possibilità, grazie alla professoressa di Scienze della Materia e all'aiuto dei nostri valorosi tecnici, di comprendere a piene il significato di miscugli omogenei e di miscugli eterogenei e le loro suddette tecniche di separazione. Da ciò ne abbiamo ricavato che si ha un miscuglio omogeneo (o soluzione) quando si ha un sistema formato da due o più componenti di cui non si distinguono le particelle, mentre si ha un miscuglio eterogeneo quando si ha un sistema formato da due o più componenti di cui si distinguono le particelle, facilmente separabili con mezzi meccanici.

Abbiamo inoltre comprese buona parte delle varie tecniche adottate industrialmente per separare la maggior parte dei miscugli eterogenei, e dei miscugli omogenei, siamo passati perciò ad analizzare le tecniche di separazione, e in laboratorio abbiamo 242c24c sperimentato alcune di esse: la separazione per mezzo di mezzi meccanici, la separazione per filtrazione, la separazione per evaporazione di uno dei due componenti liquidi, e la cromatografia.


1a ESPERIENZA





Separazione dello zolfo dall'acqua mediante filtrazione

Obiettivo: dimostrare sperimentalmente che è possibile eseguire la separazione di un miscuglio eterogeneo come quello ottenuto mischiando acqua e zolfo per mezzo della tecnica di filtrazione.

Materiali:

  • Zolfo                                             
  • Acqua
  • 2 Becher
  • Spatola
  • Capsula di porcellana
  • Bacchetta di vetro o agitatore
  • Carta da filtro
  • Imbuto

Procedimento: dopo esserci muniti di tutti i materiali necessari per sperimentare l'esperienza, abbiamo preso il 1° becher dove abbiamo inizialmente versato dell'acqua e successivamente aggiunto dello zolfo, e mescolato il tutto sino al più possibile con la bacchetta di vetro, fatto ciò abbiamo preso la carta da filtro e dopo averla sapientemente piegata come da istruzione l'abbiamo inserita nella parte superiore dell'imbuto. Dopo di che abbiamo posizionato un ulteriore becher vuoto sotto l'imbuto, e abbiamo poi versato il contenuto del 1° becher all'interno della parte superiore dell'imbuto e aspettato con attenzione che la carta da filtro separasse per mezzo della sua speciale struttura l'acqua dallo zolfo facendo cosi in modo che l'acqua scivolasse nel 2° becher posizionato sotto l'imbuto e lo zolfo rimanesse filtrato dalla carta da filtro.

Conclusione: abbiamo potuto capire gia da subito che si trattava di un miscuglio eterogeneo, inoltre l'esperimento è riuscito bene dimostrando come si separa un miscuglio eterogeneo per mezzo della filtrazione.


2a ESPERIENZA

Separazione del sale dall'acqua

Obiettivo: dimostrare sperimentalmente che è possibile eseguire la separazione del sale dall'acqua per mezzo dell'ebollizione.

Materiali:

  • Acqua
  • Sale
  • 1 Becher
  • Bunsen
  • Asta con morsetto
  • Reticella spandifiamma
  • Bacchetta di vetro o agitatore

Procedimento: dopo esserci muniti di tutti i materiali necessaria per sperimentare l'esperienza, abbiamo preso il 1° becher dove abbiamo inizialmente versato dell'acqua e successivamente aggiunto del sale, e mescolato il tutto con la bacchetta di vetro, fatto ciò abbiamo preso il bunsen e dopo averci posizionato al di sopra l'asta con la reticella spandifiamme, l'abbiamo acceso e abbiamo nuovamente aspettato con attenzione che l'acqua evaporasse sino a far rimanere solamente il sale.

Conclusione: abbiamo potuto capire gia da subito che questa volta si trattava di un miscuglio omogeneo, inoltre l'esperimento è riuscito bene dimostrando che e possibile separare il sale dall'acqua facendo evaporare quest'ultima.


3a ESPERIENZA

Separazione della limatura di ferro dallo zolfo per mezzo di mezzi meccanici

Obiettivo: dimostrare sperimentalmente che è possibile eseguire la separazione della limatura di ferro dallo zolfo per mezzo di mezzi meccanici.

Materiali:

  • Capsula di Porcellana
  • Zolfo
  • Limatura di ferro o polvere di ferro
  • Pestello
  • Calamita

Procedimento: dopo esserci muniti nuovamente di tutti i materiali necessaria per sperimentare l'esperienza, abbiamo preso la capsula di porcellana e abbiamo versato al suo interno prima dello zolfo e successivamente della limatura di ferro, poi con il pestello abbiamo mischiato il tutto il più possibile, a questo punto abbiamo preso la calamita facendola passare sopra alla capsula di porcellana e abbiamo notato che la limatura di ferro si separava dallo zolfo per attaccarsi alla calamita.



Conclusione: abbiamo potuto capire gia da subito che questa volta si trattava di un miscuglio eterogeneo, inoltre l'esperimento è riuscito bene dimostrando che è possibile separare la limatura di ferro dallo zolfo per mezzo di un mezzo meccanico quale la calamita.

4a ESPERIANZA

Cromatografia su carta

Obiettivo: dimostrare sperimentalmente che è possibile eseguire la separazione dei componenti di un miscuglio che sfrutta le diverse migrazioni di una sostanza su supporti differenti, con l'impiego di solventi opportuni.

Materiali:

  • Acqua
  • Alcool
  • 1 Becher
  • Pellicola trasparente
  • Bacchetta di vetro o agitatore
  • Taglierino
  • Carta da filtro
  • 1 Penna

Procedimento: dopo esserci muniti del materiale necessario per effettuare l'esperienza in laboratorio i tecnici hanno preparato nell'aula di chimica 9 becher, al qui interno hanno versato per il 50% acqua, e per il rimanente 50% alcool, fatto ciò hanno mescolato il tutto con la bacchetta di vetro e sigillato la parte superiore del becher con la pellicola trasparente affinché la soluzione conservasse con sicurezza il suo stato originale.

L'esperienza e stata poi ripresa qualche giorno dopo, e ci sono stati distribuiti dai tecnici e dalla professoressa i becher già pronti (1 becher ogni 2 persone) spiegandoci ciò che avremmo dovuto fare.

Sono stati allora incisi con il taglierino due tagli paralleli nella pellicola trasparente e distribuiti i fogli di carta da filtro già ritagliati, in cui ciascuno di noi a scritto il proprio nome a una distanza non superiore ai 2 cm. dalla base.

Dopo di che abbiamo inserito la strisciolina di carta da filtro nei tagli già eseguiti prima, facendo attenzione che i due fogli non si toccassero fra di loro onde evitare che le sostanze dell'inchiostro si mischiassero a loro volta, e inserendo il foglio con la parte dove e stato scritto il proprio nome nella parte inferiore, fatto ciò abbiamo atteso con pazienza che il processo facesse il suo corso e analizzato ciò che avevamo appena finito di sperimentare.

Dopo aver atteso che il processo avesse termine abbiamo analizzato cosa era cambiato da prima e abbiamo notato che il solvente (l'alcool) aveva trascinato verso l'alto l'inchiostro della penna.

Conclusione: abbiamo potuto capire gia da subito che questa volta si trattava di un miscuglio omogeneo, inoltre l'esperimento e stato eseguito bene dimostrando che è possibile la separazione di un miscuglio per mezzo della cromatografia su carta, la quale sfrutta le diverse velocità di migrazione di una sostanza su supporti differenti con l'impiego di solventi opportuni.

Considerazioni Finali: queste quattro esperienze sono state entusiasmanti e si sono rivelate molto utili al fine di comprendere un argomento non facile e di avere la possibilità di effettuare delle esperienze in laboratorio.







Lavoro eseguito e redatto da: Onidi, Congiu, D'Ettorre e Murranca.








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