均質な混合物をその成分に均一な材料相を確立するものです。つまり、私たちのビジョンで許可されている物理的なスケールで見た場合、その構成や特性に違いはありません。つまり、その成分(溶質)は単純な機械的手法では分離できません。
化学では、実験室で調製され、2つの相を示さない溶液または溶液で構成されるため、均一な混合物は非常に一般的です。1つは固体、もう1つは液体で、通常、たとえば沈殿が発生した場合です。
ただし、均一な混合物には、溶質(気体、液体、または固体)を含む溶液(水溶液または有機)以上のものがあります。目に見えて均一に見える限り、それらは気体でも固体でもかまいません。上の写真のホイップクリームのように。
混合物または材料の均質性は、微視的または巨視的にそれが考慮されるスケールに依存するため、場合によっては単なる視点の問題です。ただし、組成、分布、構造、および特性の基準は、混合物が均質であるかどうかを確認するためにも使用されます。
均質な混合物のいくつかの例は、空気、塩または砂糖水、金属合金、ウォッカまたは酢ですが、以下で詳しく説明します。
均質混合物の特性
ホイップクリームが入ったカップ:均一な混合物の例。ソース:PexelsによるWendy Drummer。
それらは均一で等方性です
すべての均質な混合物は、その材料相に関係なく、共通の定数が1つあります。それらは、可視的または微視的、物理的または化学的な特性が均一です。もちろん、これらの基準は、単相を観察するだけでは不十分な場合、または2つの混合物を均質性に従って互いに区別したい場合に適用されます。
たとえば、酸化物を黄色に着色するために追加されたガラスは、一見すると(形状や形状に関係なく)全体が均一であるため、均質な混合物です。同様に、その特性は測定されるガラスの方向で変化しないため、等方性です。
したがって、均質な混合物には2つの特徴があります。それらは均一で等方性です。ただし、等方性は必ずしもそれ自体が均質であることを意味するわけではありません。前記均一性は、その組成および成分または溶質の分布も指す。
たとえば、ホイップクリームの場合、他よりも脂っこい部分や甘い部分はありません。スプーン一杯に取っても、同じレシピで作られていれば、色合いに多少の違いがあっても均一で均質なクリームになります。
そのコンポーネントは機械的に分離不可能です
不均一な混合物は、その成分を手動または機械的に分離できるという特徴があります。均一な混合物でも同じことが起こらず、他の分離技術が必要です。これは、主相または溶媒が溶質を取り込み、溶質を効率的に分配するためです。
ホイップクリームに戻ると、直接または機械的に調製するために使用されたすべての材料を入手することはできません。砂糖、脂肪、空気は混ざり合っており、それらを分離するには道具以上のものが必要です。金ガラスについても同様です。
溶質粒子のサイズが非常に小さい
均質な混合物は均一であり、分離できません。これは、それらの成分または溶質の効果的な分布に加えて、それらのサイズが非常に小さいためです。ホイップクリームでは、溶媒相は脂肪ですが、溶質は本質的に空気です。気泡が小さすぎて表面に表示されません。
塩の水溶液を指すのが適切です。塩の粒子は小さすぎて、一定の温度で合体および沈降することができず、水は蒸発しません。それを蒸留または蒸発させる必要なしに水から塩を取り除くことを管理する技術またはフィルター(少なくとも従来のものではない)はありません。
顕微鏡的に均一である傾向があります
均一に見える混合物もありますが、縮尺を小さくすると不均一になります。それでも、これらの成分の分布が均一である限り、混合物は引き続き均質であると想定できます。つまり、「内部フェーズ」が存在しないように配置する必要があります。
ここで、ホイップクリームの均一性が問題になります。微視的な脂肪と空気粒子が均一に分布していますか?この分布はクリーム全体で一定ですか?
答えが「はい」の場合、クリームはまだ均質です。そうでなければ、他よりも脂肪や空気が多い部分がある場合に起こるように、それは不均一であると言われています。これは、ホイップクリームがコロイドであり、均一な混合物ですが、微視的には不均一であるためです。
均質混合物の例
水溶液
水は普遍的な溶剤です。溶解度の高い溶質が1つ以上溶解すると、均一で透明または着色した溶液が得られます。塩水(海から)または砂糖(ジュースや飲み物の場合)は、したがって、均一な混合物の例です。
これらの水溶液(および一部の液体製品)には、コーヒー(クリームなし)、酢、ワイン、ビール、油、液体石鹸、清涼飲料(振盪なし)、指示薬、接着剤、水酸化ナトリウム、塩酸、シロップも含まれます。 、遷移金属塩の溶液など
コロイド
それらは微視的に均質ではないかもしれませんが、それらの粒子サイズはまだ簡単に観察または分離するには小さすぎます。
私たちが持っているいくつかのコロイドの中には、タバコの煙、ヘイズ、口紅、マヨネーズ、チーズ、ゼリー、牛乳、ホイップクリーム、アイスクリーム、塗料などがあります。
空気
空気は肉眼では区別できないいくつかのガス(窒素、酸素、アルゴン、水蒸気など)で構成されるため、均一なガス混合物の完璧な例です。ただし、液化した後に分別蒸留を行うと分離できます。
合金
金属はもはや分離できず、同じ結晶を統合することもできないため、合金は均一な固体混合物の例です。
鋼がどのような形(プレート、チェーン、ビームなど)であるかに関係なく、鋼が均質な混合物であるのはそのためです。同じことがアマルガム、ガリンスタン、ブロンズ、ピューター、ホワイトゴールドにも当てはまります。
その他
混合物は、その用途のために材料と見なされ始める時期があることに注意してください。これは、合金、ガラス、セラミック(単色)に加えて、私たちが持っている方法です。同様に、木材やプラスチックの中には、石や繊維と同様に、均質な混合物と見なされるものもあります。
参考文献
- ウィッテン、デイビス、ペック、スタンレー。(2008)。化学 (第8版)。CENGAGEラーニング。
- ヘルメンスティン、アンマリー、Ph.D。(2019年9月21日)。不均一混合物と均一混合物の違い。から回復:thoughtco.com
- エリン・ノクソン。(2019)。同種の混合物の定義:子供向けビデオのレッスン。調査。回収元:study.com
- CK-12 Foundation。(2019年10月16日)。均質な混合物。化学LibreTexts。回収元:chem.libretexts.org
- Chemicool辞書。(2017)。同種の定義。回収元:chemicool.com
- ウィキペディア。(2019)。均一および不均一な混合物。から回復:en.wikipedia.org