Samenvatting · Scheikunde · mavo 2Mengsels scheiden: filtreren, indampen, destilleren en meer
StudyZone
ScheikundeVak
WAT ZIT ERIN
1Zeewater drinkbaar maken, koffie zetten, zand uit grind halen: steeds scheid je een mengsel in zijn stoffen. Na deze samenvatting weet je welke scheidingsmethode bij welk mengsel past, hoe je filtreert en destilleert, en hoe je een mengsel in meerdere stappen scheidt.…
Bewaar deze samenvatting
Zeewater drinkbaar maken, koffie zetten, zand uit grind halen: steeds scheid je een mengsel in zijn stoffen. Na deze samenvatting weet je welke scheidingsmethode bij welk mengsel past, hoe je filtreert en destilleert, en hoe je een mengsel in meerdere stappen scheidt.
Scheiden op een verschil in eigenschap
Een scheidingsmethode werkt alleen als de stoffen in het mengsel in een eigenschap van elkaar verschillen. Je kiest de methode dus op basis van dat verschil.
Methode
Wat scheid je?
Verschil in
Zeven
grote en kleine vaste korrels, zoals grind en zand
deeltjesgrootte
Filtreren
vaste stof en vloeistof (suspensie), zoals zand en water
deeltjesgrootte
Bezinken en afschenken (decanteren)
vaste stof en vloeistof, zoals modder en water
dichtheid
Scheidingstrechter
twee vloeistoffen die niet mengen, zoals olie en water
dichtheid
Indampen
opgeloste vaste stof en oplosmiddel, zoals zout en water
kookpunt
Destilleren
twee vloeistoffen, of een oplossing, zoals alcohol en water
kookpunt
Extraheren
een stof uit een mengsel halen met een oplosmiddel
oplosbaarheid
Chromatografie
stoffen in een kleine hoeveelheid mengsel, zoals kleurstoffen in inkt
hechten aan papier en oplossen in het loopmiddel
Adsorberen
stoffen uit een gas of vloeistof halen met actieve kool
hechten aan het oppervlak
Magnetisch scheiden
ijzer uit een mengsel halen
magnetisme
Filtreren
Bij filtreren laat je een suspensie door een filter lopen. Wat op het filter achterblijft, heet het residu. Wat door het filter loopt, heet het filtraat. Zand blijft als residu achter, water loopt door als filtraat.
Let op
een filter houdt alleen vaste deeltjes tegen die groter zijn dan de gaatjes. Een opgeloste stof, zoals zout in water, loopt gewoon met het filtraat mee. Een oplossing scheid je dus niet door te filtreren.
Indampen
Bij indampen verwarm je een oplossing tot het oplosmiddel is verdampt. De opgeloste vaste stof blijft achter. Zo win je zout uit zeewater. Het water ben je bij indampen kwijt.
Destilleren
Bij destilleren verwarm je een mengsel van vloeistoffen. De stof met het laagste kookpunt verdampt het eerst. De damp koel je daarna af tot vloeistof, die je opvangt als destillaat. Destilleer je zeewater, dan verdampt het water en blijft het zout in de kolf achter. Het water vang je op als destillaat.
Een destillatieopstelling bestaat uit:
1
een kolf met het mengsel en een paar kookstenen, die zorgen voor rustig koken;
2
een brander of verwarmingsplaat;
3
een thermometer, met het bolletje ter hoogte van de zijarm waar de damp doorheen gaat;
4
een koeler, waar de damp condenseert. Het koelwater stroomt onderin naar binnen en bovenin naar buiten, zodat de koeler helemaal vol water zit;
5
een opvangvat voor het destillaat.
Voorbeeld
je verwarmt een mengsel van ethanol (kookpunt 78 °C) en water (kookpunt 100 °C). Eerst verdampt vooral ethanol. De thermometer geeft dan ongeveer 78 °C aan en het destillaat bevat veel meer ethanol dan het mengsel waarmee je begon. Pas daarna stijgt de temperatuur en komt er vooral water over.
Extraheren, chromatografie en adsorberen
Bij extraheren gebruik je een oplosmiddel dat maar één van de stoffen goed oplost. Koffie zetten is extraheren: heet water lost de smaakstoffen uit de gemalen bonen op, de bonen zelf niet.
Bij papierchromatografie zet je een stip van het mengsel op papier, waarvan de onderkant in een loopmiddel staat (de stip zit boven het vloeistofniveau). Het loopmiddel trekt omhoog en neemt de stoffen mee. Een stof die goed oplost in het loopmiddel en slecht aan het papier hecht, legt een grote afstand af. Elke stof komt daardoor op een eigen hoogte. Trek de startlijn met potlood, want potloodstreepjes lossen niet op in het loopmiddel.
Bij adsorptie blijven stoffen aan het oppervlak van een vaste stof hangen. Actieve kool in een waterfilter of gasmasker houdt zo stoffen vast.
Een mengsel in meerdere stappen scheiden
Bij een mengsel van meer dan twee stoffen gebruik je meerdere methoden na elkaar.
Voorbeeld
je hebt een mengsel van ijzervijlsel, zand en zout.
1
Haal het ijzervijlsel eruit met een magneet.
2
Voeg water toe en roer. Het zout lost op, het zand niet.
3
Filtreer. Het zand blijft als residu op het filter.
4
Dam het filtraat in. Het water verdampt en het zout blijft over.
Zo heb je alle drie de stoffen gescheiden. Een stappenplan helpt: bedenk bij elke stap welk verschil in eigenschap je gebruikt.
Valkuilen
Filtreren scheidt geen opgeloste stof van het oplosmiddel. Daarvoor gebruik je indampen of destilleren.
Bij indampen verlies je het oplosmiddel, bij destilleren win je beide stoffen.
Verwar residu (blijft op het filter) en filtraat (loopt door) niet.
Een goed gescheiden stof herken je aan een vast kookpunt of smeltpunt. Bij een mengsel loopt de temperatuur tijdens het koken meestal op.
Verwarm bij destilleren nooit een gesloten opstelling. Er moet een opening zijn, anders loopt de druk op.
In het kort
Je kiest een scheidingsmethode op basis van een verschil in eigenschap tussen de stoffen.
Filtreren scheidt vaste stof en vloeistof, het residu blijft op het filter, het filtraat loopt door.
Indampen scheidt een opgeloste vaste stof van het oplosmiddel, destilleren scheidt vloeistoffen op kookpunt.
Extraheren gebruikt een verschil in oplosbaarheid, chromatografie een verschil in hechten aan het papier.
Een mengsel van meerdere stoffen scheid je met een stappenplan van meerdere methoden.