Karışımlar

Heterojen Maddelerin Sınıflandırılması

Heterojen karışımlar bileşenlerinin fiziksel hâllerine göre süspansiyon, emülsiyon, aerosol, koloit vb. şekilde sınıflandırılabilir. Bir katının çözünemediği bir sıvı içinde küçük tanecikler hâlinde dağılmasıyla oluşan karışımlara sıvı-katı heterojen karışımlar ya da süspansiyon denir. Taneciklerin yoğunluğu sıvıdan büyükse süspansiyon bir süre bekletildiğinde katı dibe çöker. Tebeşir tozu ile su karıştırılıp çalkanırsa oluşan karışım süspansiyondur. Kum, kireç, toprak, naftalin gibi suda çözünmeyen katılar, su içine atıldığında süspansiyon oluşturur. Çözeltilerde tanecikler gözle görülemez (Görsel 2.9.a). Süspansiyonda tanecikler gözle ya da ışıklı mikroskopla görülebilecek büyüklüktedir (Görsel 2.9.b).

Halk arasında plastik boya olarak bilinen bazı organik boyar maddeler su ile karıştırıldığında sıvı-katı heterojen karışım oluşturur. Bu karışım duvara sürülüp beklendiğinde su buharlaşır, plastik boya duvarda kalır. Birbiri içinde çözünmeyen ya da çok az çözünen iki sıvıdan birinin, diğeri içinde küçük damlacıklar hâlinde dağılması ile oluşan karışımlara sıvı-sıvı heterojen karışımlar ya da emülsiyon denir. Zeytinyağı ile su karıştırılıp şiddetle çalkalanırsa oluşan karışım emülsiyondur. Molekül yapıları birbirine benzemeyen sıvılar birbiriyle ya hiç karışmaz ya da çok az karışır. Polar yapıda olan su ile apolar yapıdaki mazot veya benzin aynı kaba konup çalkalanırsa birbirleriyle heterojen karışım oluşturur.

Diğer bir deyişle mazot-su, benzin-su karışımları birer emülsiyondur (Görsel 2.10.a, b). Katı ve sıvı parçacıklarının bir gaz ortamında dağılmasıyla oluşan heterojen karışımlara aerosol denir. Sıvının gazda dağılmasına, sis ve bazı spreyler; katının gazda dağılmasına ise bacadan çıkan duman ve havadaki toz örnek verilebilir. Bir maddenin sıvı içinde asılı kalmasıyla oluşan heterojen karışımlara kolloid denir. Kolloidlerde tanecik boyutları, süspansiyon ile çözeltide dağılan tanecik boyutları arasındadır. Tanecikler ancak mikroskopla görülür. Kolloid karışımın içinden ışık geçirildiğinde ışık saçılır ve taneciklerin fark edilmesini sağlar (Görsel 2.11). Buna Tyndall (Tindal) etkisi denir. Süt, renkli cam, boya birer kolloiddir. Aerosoller ve emülsiyonların büyük çoğunluğu da kolloiddir. Çözelti, süspansiyon, emülsiyon ve aerosol dışında kalan katıkatı karışımlarına kaba (adi) karışımlar denir. Toprak, maden filizleri, toz-pul biber karışımları kaba karışımlardır. Karışımları oluşturan bileşenler farklı fiziksel hâlde bulunabilir. Katı-katı heterojen karışıma kum-demir tozu karışımı, katısıvı heterojen karışıma çamurlu su ve sıvı-sıvı heterojen karışıma mayonez örnek verilebilir.

Karışımları, başka hangi özelliklerine göre sınıflandırabiliriz? Karışımları, dağılan maddenin dağılma ortamındaki tanecik boyutuna göre de sınıflandırabiliriz. Tanecik boyutu, oluşan karışımın homojen mi yoksa heterojen mi olduğunu belirleyebilir. Yaklaşık olarak tanecik boyutu 10-9 m’den daha küçük olacak şekilde dağılmış maddelerin oluşturduğu karışımlar homojen (çözelti), büyük olanlar ise heterojen karışım olarak kabul edilmektedir. Heterojen karışımlardan tanecik boyutu 10-9 m ile 10-6 m arasında olanlar kolloid, 10-6 m’den büyük olanlar ise süspansiyon, emülsiyon ve aerosol olarak sınıflandırılır. İnsan gözünün seçebildiği en küçük boyut 10-4 m’dir.

Çözeltilerin diğer karışımlardan farkı nedir? Bir bardak suya bir çay kaşığı şeker koyup karışımı bir süre karıştırdığımızda şekerin gözden kaybolduğunu görürüz. Gerçekte şeker, gözle görülemeyecek kadar küçük parçacıklar hâlinde su içinde dağılmıştır. Bir maddenin, diğer bir madde içinde gözle görülemeyecek kadar küçük parçalar hâlinde dağılmasına çözünme denir. İki ya da daha çok maddenin oluşturduğu, özellikleri her yerinde aynı olan (homojen) karışıma çözelti adı verilir. Çözelti bir karışım olduğundan çözeltinin en az iki bileşeni vardır. Genellikle bileşenlerden miktarı çok olana çözücü, miktarı az olana çözünen denir. İki farklı fiziksel hâldeki madde karıştırılarak bir çözelti elde edildiğinde fiziksel hâli değişen madde çözünen, diğeri çözücüdür. Ancak sulu çözeltilerde su her zaman çözücü olarak kabul edilir. Örneğin yemek tuzu, etil alkol ve şekerin sulu çözeltisinde su çözücü, yemek tuzu, etil alkol ve şeker çözünendir. Temiz hava bir gaz çözeltidir. İki ya da daha çok metalin eritilerek birbiri içinde karıştırılmasıyla oluşturduğu genellikle homojen katı karışımına alaşım denir. Alaşımlarda bir metalin atomları kolaylıkla diğer metalin kristal yapısı içine girerek homojen bir karışım oluşturabilir. 14 ayar altın yüzük, metal paralar ve diş dolguları alaşıma örnek verilebilir.

Çözeltiler diğer karışımlardan nasıl ayırt edilebilir? Bunun için karışımları çıplak gözle gözlemlemek yeterli olabilir mi? Çözeltileri diğer karışımlardan ayırmada çıplak gözle karışıma bakmak bazen yanıltıcı olabilir. Karışımları mikroskopla incelemek daha doğru sonuçlar verecektir. Çözeltiler ile süspansiyon ve emülsiyonlar arasındaki en önemli fark, çözeltilerde çözünen taneciklerin mikroskop ile görülememesi, diğerlerinde ise görülmesidir. Çözeltilerde dağılan taneciklerin boyutu 10-9 m’den daha küçüktür.

Tyndall etkisi incelenerek de çözeltiler diğer karışımlardan kolaylıkla ayrılabilir. Lazer ışını normal bir çözeltiden geçirildiğinde görünmezken kolloid karışımdan geçirildiğinde ışın, her yana dağıldığından çok kolay bir şekilde görülebilir. Buna, daha önce belirttiğimiz Tyndall (Tindal) etkisidir. Kolloid karışımlar santrifüj aleti yardımıyla bileşenlerine ayrılabilir. Dakikada yaklaşık 50.000 devir yapan santrifüj aleti (Görsel 2.14), kolloid karışım içindeki katı taneciklerin çökmesi için yeterlidir. Tablo 2.1’de çözelti, kolloid ve süspansiyonların bazı özellikleri karşılaştırmalı olarak verilmiştir. Bu tabloyu inceleyiniz.

İlgili Makaleler

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu