Лекция: "Декантация"

Шишканова В.К., учитель химии

 МБОУ Сеченовская средняя школа

Декантация

Все мы заметили, что если оставить ведро, полное воды, смешанной с песком или грязью, на короткое время, большая часть нерастворимых частиц оседает на дне ведра под действием силы тяжести. Если вылить воду, наклонив ведро, осевший осадок останется на дне ведра, а относительно чистую воду можно будет вылить. Декантация — это процесс отделения нерастворимых твердых частиц от жидкости или разделения двух несмешивающихся частиц с разной плотностью. Проще говоря, декантация — это процесс, при котором жидкость может быть вручную отделена от отложений или другой несмешивающейся жидкости с разной плотностью.

Разница между фильтрацией и декантацией:

Хотя для отделения примесей от жидкостей можно использовать как фильтрацию, так и декантацию, между ними есть различия.

Фильтрация — это прямое разделение всего раствора через фильтр, когда твердое вещество улавливается фильтром, позволяя жидкости проходить через него. Его нельзя использовать для разделения двух жидкостей.

Декантация — это слив жидкости от твердых примесей, осевших на дне емкости. Две жидкости с разной плотностью, разделенные на два слоя, можно разделить аналогичным образом, вылив менее плотную жидкость.

1.   Разделение несмешивающейся жидкости

Декантацию можно использовать для разделения двух жидкостей с разной плотностью, если они не смешиваются. Например, вода и масло при смешивании образуют два отдельных слоя. Вода, будучи более плотной, оседает на дне, а масло плавает по воде, образуя два отчетливых слоя. Разделение можно осуществить, вылив масло в другой контейнер, оставив более плотную воду в исходном контейнере. Как правило, этот тип разделения является ошибочным, потому что трудно вылить верхний слой, не вылив часть нижнего слоя.

Альтернативный метод разделения двух несмешивающихся жидкостей — через делительную воронку. Это устройство имеет клапан с запорным краном для эффективного разделения двух несмешивающихся жидкостей.

2.   Разделение жидких и твердых веществ

С помощью декантации можно также отделить нерастворимые твердые вещества от жидкостей. Это включает в себя сначала осаждение частиц под действием силы тяжести и выливание прозрачной жидкости. Этот метод широко используется в лабораториях, пробирка помещается под углом 45 °, чтобы обеспечить эффективное осаждение перед выполнением процесса декантации. Центрифугу можно использовать, если естественный процесс осаждения занимает много времени или утомителен.

Загрузка — это процесс, при котором крошечные взвешенные примеси утяжеляются за счет добавления химикатов, которые прилипают к ним и утяжеляют их. Например, при разделении песка и воды даже после удаления осевших частиц вода по-прежнему выглядит мутной из-за крошечных взвешенных примесей. При добавлении квасцов в эту мутную воду взвешенная мутная вода осаждается и остается чистая вода.

Примеры растворов, в которых можно использовать декантацию, включают грязь в воде, жир поверх супа, жидкость из горчицы и смесь масла и воды.

Преимущества и недостатки декантации:

Преимущества:

Декантация — относительно простой процесс. Его можно выполнить вручную. Таким образом, он может легко отделить нерастворимые отложения или несмешивающиеся жидкости с относительной легкостью.

Недостатки:

Он не может разделять твердые вещества или жидкости, растворяющиеся в смеси. Например, он не может отделить соль от воды. Он также не может отделить легкие твердые примеси, такие как порошок мела, от воды, поскольку они слишком легкие и, следовательно, не оседают на дне в течение длительного времени. Невозможно восстановить все составляющие смеси, так как трудно полностью разделить их вручную. Если вы не используете центрифугу, ждать, пока осадки осядут из-за силы тяжести, занимает много времени.

Использование декантации:

Декантация часто используется для очистки жидкости путем отделения ее от суспензии или осадка нерастворимых частиц. Хотя иногда это не идеально, из-за того, что любой раствор можно декантировать вручную, пока он оседает в течение некоторого времени, это довольно популярно. Процедура декантации обычно используется в следующих случаях:

1.   Декантация используется для отделения кристаллов битартрата калия от красного вина. Битартрат калия представляет собой моносоль винной кислоты, основной кислоты винограда, и он менее растворим, чем винная кислота, и может выпадать в осадок после обработки вина. Эти кристаллы битартрата калия придают вину неприятный вкус. Поэтому его декантируют перед подачей на стол для лучшего вкуса. Также известно, что это делает вино более тонизирующим и вяжущим. Для этой цели используется специально созданная емкость, предназначенная исключительно для вина, с длинным и узким горлышком и широким отверстием, называемая графином.

2.   Сливки плавают поверх молока, что позволяет отделить молоко от сливок путем декантации. То же самое и с маслом и пахтой.

3.   Чистую воду можно получить из мутной воды путем декантации. Если имеется больше взвешенных примесей, можно использовать загрузку для осаждения этих примесей. Таким образом можно отделить чистую воду от примесей на дне. Все водоочистные сооружения, в том числе и для сточных вод, используют декантацию для отделения отложений.

4.   В сахарной промышленности при переработке сахарной свеклы или сахарного тростника в сахарный песок получается много жидких и твердых смесей. Примером этого могут быть сиропы и кристаллы. Декантация — идеальный метод разделения

5.   Декантация находит применение даже в нанотехнологиях. Декантация используется во время синтеза высококачественных растворов серебряных нанопроволок или в процессе изготовления высокоэффективных электродов, поскольку она значительно упрощает процесс очистки.

6.   После использования осушителя для впитывания воды и сушки органической жидкости отделенную и сухую органическую жидкость часто можно декантировать от осушителя.

7.   Процесс получения виноградного или солодового уксуса требует декантации для удаления жиров из сырого вещества.

8.   Плазму можно отделить от крови с помощью центрифуги путем декантации при выполнении диагностических тестов.

9.   При добыче ртуть иногда сбрасывается в водоемы, что делает воду токсичной и непригодной для использования и потребления. Ртуть можно удалить из воды путем декантации.

10.      Пенная флотация — это процесс отделения друг от друга гидрофобных и гидрофильных материалов. Он находит применение в горнодобывающей промышленности, на заводах по переработке бумаги и очистке сточных вод. Окончательное разделение материалов в этом процессе осуществляется декантацией.

Источник: https://bystudin.ru/декантация-отличие-и-процесс-деканта/

Скачано с www.znanio.ru