Karisimlardaki Maddeleri Ayirma Yontemleri

**CeReN** · 30 Kasım 2021, 14:41

Cevremizde gordugumuz maddeler cogu zaman saf halde degildir. Temel olarak iki veya daha fazla maddenin bir karisimidir. Bir karisim katilar, sivilar ve/veya gazlar icerebilir. Bir karisimdaki bilesenler kimyasal olarak birlestirilmez, sadece karistirilir. Bu, onlari ayirmak icin kimyasal reaksiyonlar kullanilmasi gerekmedigi anlamina gelir. Karisimlar yalnizca fiziksel yontemlerle ayrilabilir.
Ayirma, genellikle istenmeyen tum malzemeleri cikarmak ve faydali bilesenler elde etmek icin yapilir. Karisimlarin bilesenlerine ayrilmasi amacina yonelik olarak bilim insanlari, ham petrolun rafine edilmesini, suyu tuzdan arindirilmasini ve hatta hucresel DNA’nin cikarilmasini saglayan gelismis ayirma teknikleri gelistirmislerdir.

Fiziksel Ayirma Yontemleri
Farkli niteliklere sahip oldugundan bir madde karisiminin ayrilmasinda kullanilan cesitli ayirma teknikleri vardir.
Karisimlar fiziksel ayirma yontemleri olan elle toplama (ayiklama) , tokaclama, savurma, ayirma hunisi kullanma, eleme, aktarma, miknatisla ayirma, suzme (filtrasyon), ayirma hunisi kullanma, buharlastirma, damitma (distilasyon), ayrimsal damitma, santrifujleme, diyaliz islemi ve kromatografi ile ayrilir.
-Bazi maddeler miknatistan ve elektrikten etkilenme ozellikleri ile ayrilabilir. Ayiklama, tokaclama, eleme, suzme, santrifujleme yontemleri tanecik boyutlarinin farkli olmasina dayanir. Savurma, ayirma hunisi, yuzdurme (flotasyon), cokturme, santrifujleme, aktarma (dekantasyon) yontemlerinde yogunluk farkindan yararlanilir. Damitma ile ayirmada karisimdaki maddelerin kaynama noktalarinin farkliligi, buharlastirma ile ayirmada erime ve hal degistirme sicakliklarinin farkliligi kullanilir. Ozutleme (ekstraksiyon), kristallendirme, ayrimsal kristallendirme ile ayirma yontemleri cozunurluk farklarina dayanir.

Miknatisla Ayirma
Karisimlardaki Maddeleri Ayirma YontemleriKarisimdaki bir madde bazi manyetik ozelliklere sahip oldugunda, bu yontem oldukca kullanislidir. Biri manyetik (kobalt, nikel, demir gibi), digeri manyetik olmayan iki maddeden olusan bir karisim bu yolla ayrilabilir. Guclu miknatislar, manyetik elemanlari ayirmak icin yaygin olarak kullanilir. Ornegin demir tozu ile kukurt tozu ya da kum ile demir birbirine karismissa bir miknatis yaklastirilarak demir tozlari yani manyetik tanecikler cekilir, geriye kukurt tozlari kalir. Bu yontemle coplerin arasindaki demirler ayrilabilir.

Elektriklenme ile Ayirma
Cam, ebonit ve plastik cubuklar surtunme yoluyla elektriklenebilir. Bazilari hafif, bazilari ise agir taneciklerden olusan heterojen bir karisimdaki maddeler elektrik ile yuklenmis bir cubukla ayrilabilir. Karabiber ile tuzun olusturdugu bir karisimdaki hafif parcaciklar olan karabiber tanecikleri bu yolla ayrilabilir.

Elle Toplama ya da Ayiklama
Bu yontem, tum istenmeyen maddelerin elle toplanmasini ve yararli olanlardan ayrilmasini icerir. Ayrilan maddeler, atilmasi gereken bir safsizlik (yabanci maddeler) olabilir veya belki de ayrilan maddelerin her ikisi de faydalidir. Ornegin, bir sepetteki birbirine karisIk olan siyah ve yesil uzumler, elma ve portakallar elle toplanarak birbirinden ayrilabilir.

Tokaclama
Bu yontem cogunlukla mahsullerin hasadi sirasinda yapilir. Normalde bugdayin saplari hasat edildikten sonra kurutulur. Tahil daha sonra saplardan ayrilir ve kuru taneleri silkelemek icin kuru saplar dovulur.

Savurma
Tokaclama isleminden sonra toplandiginda, un haline getirilmeden once bugday gibi tahillarin kabuk ve samanlardan arindirilmasi gerekir. Normalde karisimin ayrilmasi ruzgar yardimiyla gerceklestirilir. Ciftciler karisimi belirli bir yukseklikten yere dusurduklerinde, kabuk ve saman (yogunlugu daha kucuk olan parcalar ) kuvvetli ruzgarla ucurulur, uzaga gider, daha agir taneler yakina duser.

Ayirma Hunisi Kullanma
Ayirma hunisi esas olarak iki karismaz siviyi (heterojen karisimi) ayirmak icin kullanilir. Mekanizma, karisimdaki parcaciklarin esit olmayan yogunlugundan yararlanmayi icerir. Yag ve su, benzin ve su bu teknik kullanilarak bilesenlerine kolayca ayrilabilir. Ilk once yogunlugu fazla olan sivi ayrilir.

Aktarma (Dekantasyon)
Bir sivida bulunan kati parcaciklarin dibe cokmesi beklenir, daha sonra ustteki sivi dikkatlice ve ortami bulandirmadan farkli bir kaba aktarilir. Bu yontemle kumlu ya da camurlu suyu ayirmak mumkundur fakat ayrilma yuzde yuz olamaz. Az miktarda sivi, coken parcaciklarin uzerinde kalabilir, cokmus parcaciklarin bir kismi da aktarilan siviya karisabilir.

Yuzdurme (Flotasyon)
Bu islemin uygulanabilmesi icin karisimdaki bazi parcaciklarin hafif ve suda cozunmeyen turde olmasi gerekir. Bu tur parcaciklar suyun ust yuzeyine cikartilir.

Eleme
Cogunlukla farkli boyutlarda maddeler iceren karisimlari ayirmak icin yapilir. Karisim elek veya kalburun gozeneklerinden gecirilir. Karisimin daha buyuk bilesenleri geride kalirken, daha kucuk parcaciklar kolayca elekteki acikliklardan gecerek asagiya duser.Karisimlardaki Maddeleri Ayirma Yontemleri

Filtreleme (Suzme)
Bir karisimdaki parcaciklar bir elek tarafindan yakalanamayacak kadar kucuk oldugunda ve karisimin bilesenleri farkli durumlardayken bir filtre ile suzerek ayrilabilir. Filtreleme ya da suzme temel ev aletleri kullanilarak yapilabilecek en basit ayirma yontemidir. Filtrasyon ayrica sedimantasyon olarak da adlandirilir. Normalde filtreleme kagidi veya diger malzemeler gibi cesitli filtreleme maddeleri kullanilir. Filtre deligi boyutu, filtrede hangi malzemelerin tutulacagini ve hangilerinin icinden gectigini belirler. Karisim yavasca filtre kagidina damlatilir, kagit sivinin gecmesine izin verir ancak katilari geride birakir, boylece ikisini birbirinden ayirir. Kumlu sudaki kum ve su birbirinden bu yolla ayrilir. Filtrasyon burada kati parcaciklari sividan uzaklastirmak icin kullanilir. Filtre kagidindan gecen berrak siviya suzuntu, filtre kagidinda geride kalan parcaciklara ise tortu denir. Gunluk yasamda katilarin pisirildikleri sivilardan, ornegin kaynatildiktan sonra makarnanin tenceredeki sudan ayrilmasinda da suzme islemi uygulanir. Insanlar tozlu veya dumanli ortamlarda calismak zorunda kaldiginda toz maskesi veya duman maskesi takarlar. Maske bir filtre gorevi gorur. Minik toz parcalarini gecirmez. Gaz maskeleri de benzer amacla kullanilir. Icerdigi filtre zararli gazlari gecirmez. Cok ince filtre katmanlari, zararli maddeleri ve toz veya duman parcaciklarini hapseder, boylece yalnizca temiz hava iceri girer.
Sterilizasyon, endustriyel bir filtrasyon uygulamasina ornektir. Bir cozeltideki bakteriyel kontaminasyonu gidermek icin cozelti bir filtreden gecirilir. Mikroorganizmalar filtrede tutulur, daha kucuk cozelti molekulleri ise gecer. Mikrofiltrasyon olarak da adlandirilan bu islem (molekullerin nispeten kucuk boyutu nedeniyle), cozeltinin molekulleri uzerindeki potansiyel zararli etkileri nedeniyle isitma veya ultraviyole radyasyon gibi diger teknikler uygulanamaz oldugunda sterilizasyon icin kullanilir.
Boyutu 100 nanometreyi gecmeyen (milimetrenin binde birinden kucuk) daha kucuk molekulleri bile filtrelemek icin nanofiltrasyon olarak bilinen bir islem kullanilir. Bu islemin temel ozelligi gozenek boyutu degil, molekuller arasinda is basinda olan ve molekulun boyutu kuculdukce onemi artan elektriksel kuvvetlerdir. Nanofiltrasyonun bir ornegi, tuzdan arindirma icin kullanilan ters ozmozdur. Ters ozmozda, suyun icinden gecmesine izin veren ancak cozunmus parcaciklarin gecisine izin vermeyen secici bir zar kullanilir. Suyun dogal akisini tersine cevirmek icin basinc uygulanir ve daha konsantre cozeltiden daha zayif olana gecmeye zorlanir. Boylece bir tarafta tuzlar ve kirleticiler, diger tarafta temiz su yogunlasir.

Buharlastirma
Buharlastirma, genellikle bir cozeltideki katilarin ayrilmasinda kullanilan bir tekniktir. Bu yontemde cozelti, organik cozucu buharlasip gaza donusene ve cogunlukla kati kalintiyi geride kalincaya kadar isitilir. Tuzlu su ve kum karisimi bir filtreden dokulurse, tuzlu su gecer ve kumu geride birakir. Filtreden gecen tuzlu suyun icinden tuzu ayirmanin iki yolu vardir. Birincisi buharlastirmadir. Biraz zaman alabilir ancak sonunda su buharlasir ve tuz geride kalir. Buna bazen kristallesme denir cunku su buharlastikca kati tuz kristalleri olusur. Buharlasma, guvenli icme suyu olusturmak icin de kullanilabilir. Buharlasan su serin bir yuzeyde toplanir ve kaynama kabindaki safsizliklari geride birakir. Buharlastirma yonteminde, cozeltiyi sivi kalmayincaya kadar bir kapta kaynatarak, buhari toplayarak ve su buharini tekrar bir siviya yogunlastirmak icin bir kondansator kullanilir. Bu islem katiyi ilk haznede birakir ve siviyi ayri bir hazneye ayirir.
Deniz suyundan buharlastirma yoluyla sofra tuzu elde edilebilir. Tuzlalar, tuzlu suyun bir kuru tuz tabakasi birakmak icin buharlastigi sig barajlardir. Deniz suyu sig tuzlalarda bekletildiginde gunes isigi ile isinir ve su, buharlasma yoluyla yavas yavas su buharina donusur. Su tamamen buharlastiktan sonra geriye kati tuz kalir. Buharlastirma yontemi ile seker ve su cozeltisinin bilesenleri de birbirinden ayrilabilir.

Damitma
Karisimlardaki Maddeleri Ayirma Yontemleri

Karisimlar iki veya daha fazla saf sividan olustugunda damitma kullanilir. Damitmada, bir sivi karisimin bilesenleri, kaynama sicakliklarindaki farkliliklara dayanilarak ayrilir. En basit haliyle, damitma, karisimin kaynatilmasini ve buharin bir yogusma kabinda toplanarak tekrar siviya donusmesini icerir. Bu teknikte kullanilan aparata imbik denir. Ortaya cikan ilk buharlar, kaynama noktasi en dusuk olan maddenin buharlaridir. Kaynama devam ettikce, bir sonraki maddenin buharlari farkli bir yogusma kabinda tutulur ve bu boyle devam eder. Bu teknik genellikle organik kimyada sivi karisimlari ayirmak icin kullanilir. Bir bilesenin ne zaman kaynamayi bitirdigini ve digerinin ne zaman basladigini bulmak icin karisimin sicakligi surekli olarak izlenmelidir. Bir maddenin kaynamasi sirasinda, karisimin sicakligi o maddenin kaynama noktasinda kalir ve ardindan hizla artmaya devam edecektir.
Deniz suyundaki su ve tuzun birbirinden ayrilmasi icin buharlastirma yonteminden baska damitma yontemi kullanilabilir. Deniz suyu damitma sisesine koyulur. Daha sonra su buhari uretmek icin deniz suyu kaynatilir. Su buhari sisenin ustune yukselir ve yogunlastiriciya gecer. Yogunlastirici, daha buyuk bir cam tup icindeki baska bir cam tupten olusur. Yogunlastirici, borular arasindaki bosluktan soguk su akabilecek sekilde tasarlanmistir. Bu, ic borunun yuzeyini sogutur. Su buhari bu soguk yuzey nedeniyle yogunlasir ve alici siseye akar. Tuz buharlasmadigi icin damitma sisesinde geride kalir.

Fraksiyonel (Ayrimsal) Damitma
Damitma, ornegin su ve etanol gibi farkli kaynama noktalarina sahip iki siviyi ayirmanin da en iyi yoludur. Prensip tamamen aynidir, ancak karisim bir kereden fazla damitilir. Iki sivinin karisimi damitma sisesine yerlestirilir ve en dusuk kaynama noktasina kadar isitilir. Bir etanol/su karisimi durumunda, bu sicaklik etanolun kaynama noktasi, yani 78 santigrat derece olacaktir. Bu kaynama noktasina sahip tum sivi buharlasacak, yogunlastiricida yogunlasacak ve alici siseye gececektir. Kaynama noktasi daha yuksek olan sivi damitma sisesinde kalacaktir.
Ham petrol, bazilari motorlar yakiti olarak kullanilan ve digerleri plastik veya baska bilesIklerin imalatinda kullanilan cok sayida karbonhidratin (hidrojen ve karbondan olusan bilesIkler) bir karisimidir. Bu bilesenler damitma islemi ile ayrilir. Ham petrolun damitilmasi, yagin fraksiyonlara (farkli kaynama sicaklik araliklarina sahip madde gruplarina ) ayrildigi, ayirmanin ilk adimini olusturan bu prensibe dayanmaktadir. Daha sonra distilatlarin (damitma urunlerinin) kalitesini artirmak amaciyla kimyasallar eklenir. Ham petrolun ilk damitilmasiyla uretilen birincil fraksiyonlar, otomobil motorlari icin benzen olusturmak ve plastik endustrisi icin bir hammadde olarak kullanilan nafta; jet motorlari icin yakit olusturmak amaciyla kullanilan kerosen; dizel motorlara guc saglamak icin kullanilan dizel yakit (mazot) ve guc ya da enerji santralleri yakiti olarak kullanilan fuel oil ya da akaryakittir.

SantrifujlemeKarisimlardaki Maddeleri Ayirma Yontemleri
Sedimantasyon ya da cokturme, sivida bulunan daha agir safsizliklarin (katiskilarin) normalde su karisimini iceren kabin dibine coktugu bir islemdir. Suzulerek ayrilamayan karisimlardaki parcaciklar bu yolla ayrilabilir. Islem icin bir santrifuj makinesi kullanilir. Cihazin tupune koyulan karisim hizla, yuksek devirde dondurulur. Merkezkac kuvveti nedeniyle agir kati parcaciklar dibe coker, hafif parcaciklar tupun ust tarafinda kalir. Emulsiyonlarin ve suspansiyonlarin icindeki parcaciklar bu yolla kolayca ayrilabilir. Laboratuvarlarda, kandaki parcaciklar da santrifujleme yoluyla ayrilabilir.

Diyaliz
Cok kucuk parcaciklar iceren karisimlar santrifujle ayrilamaz. Bu durumda diyaliz yontemi kullanilir. Bu yontemde parcaciklarin ayrilmasi icin koloidal karisimlar gozenekli yapiya sahip zarlardan gecirilir. Bu zarlar yari gecirgendir, bazi parcaciklari gecirir, diger bazilarini ise gecirmez. Karisim bu yolla ayrilmis olur. Bobrek yetmezligi sorunu yasayanlarda kandaki zararli maddelerin temizlenmesi ve vucuttan uzaklastirilmasi icin diyaliz makineleri kullanilir. Kanin bu makineler ile temizlenmesine hemodiyaliz denir.

Ekstraksiyon ya da Ozutleme
Ekstraksiyonda, cozucusunden bir cozunen madde ekstrakte edilir. Sivi ekstraksiyonunda iki karismaz (karismayan) sivi faz kullanilir. Sulu bir fazda cozunmus bir organik madde (yani karbon bazli bir bilesIk), ozutlendigi organik bir faza hareket eder veya tam tersi, madde organik fazdan ozutlendigi sulu faza hareket eder. Ekstraksiyon isleminin bir ornegi, biyolojik bir numunedeki proteinlerden DNA’nin ayrilmasidir. Ekstraksiyon isleminde, sulu bir biyolojik numune iki organik bilesIkle (fenol ve kloroform) karistirilir ve daha sonra sulu fazi organik fazdan ayirmak icin tum karisim santrifujlenir. DNA daha hafif sulu fazda kalirken, proteinler daha agir organik faza gecer. Cay demleme, aycicegi bitkisinin cerez olarak da tuketilen cekirdeklerinden ya da zeytinden yag, seker pancarlarindan seker elde edilmesi, parfum, kozmetik urun ya da ilac uretmek icin bircok bitkinin ozlerinin elde edilmesi icin ozutleme yontemi kullanilir.

Kromatografi
Karisim birbirinden ayrilmasi gereken ucuncu bir madde iceriyorsa farkli bir ayirma teknigi kullanilir. Kromatografi, sadece bilesIkleri ayirmayi degil, ayni zamanda bunlari tanimlamayi ve miktarlarini belirlemeyi saglayan analitik bir kimya yontemidir. Bu nedenle bilimsel arastirmalarda, ilac endustrilerinde ve adli tipta onemli bir aractir. Kromatografi kelimesi, yapraklara yesil rengini veren klorofil uzerinde calisan bir Rus-Italyan botanikci olan Mikhail Tsvet tarafindan gelistirildigi icin kromo veya “renk” ve grafi veya “yazi” dan gelmektedir.
Sik kullanilan iki tip yuzey kromatografisi, kagit kromatografisi ve TLC yani ince tabaka kromatografisidir. Tum kromatografi turleri ayni prensibe (bir sivi veya gaz icinde cozunen veya kendisi sivi veya gaz olan bir karisimdaki maddeleri, kromatografi icin kullanilan yuzey veya kolon ile kimyasal etkilesimlerine gore ayirmak) dayanir. Bu yuzey ‘sabit faz’, karisimin icinde cozuldugu sivi veya gaz ise ‘hareketli faz’ olarak adlandirilir. Duragan fazdaki farkli bilesenler arasindaki etkilesimlerin kuvveti, hareketli fazindan farkli oldugundan bilesenler, sabit faz boyunca farkli noktalara ulasarak degisen hizlarda hareket edecek ve boylece ayrilacaktir.
Kagit kromatografisinde, sabit faz, uzerine karisimin kucuk bir damlasinin uygulandigi selulozdan yapilmis ince bir kagit serittir. Kagit, kilcal kuvvet nedeniyle kagida ‘tirmanan’ su veya etanol gibi bir siviya batirilir. Sivi karisima ulastiginda, karisimin bilesenlerini de beraberinde surukler. Kagitla guclu etkilesimler olusturan karisim bilesenleri kagida yavasca tirmanirken, kagitla zayif etkilesimler olusturan maddeler hizla tirmanacaktir. Son urun, her noktanin karisimin farkli bir bilesenini temsil ettigi bir nokta dizisidir.
Kromatografi yontemiyle renkli maddeler tek tek pigmentlerine ayrilabilir. Bir kagit uzerindeki murekkep islandiginda kagida yayilir. Cogu murekkep, onlara dogru rengi vermek icin bir araya getirilmis farkli pigmentlerin bir karisimidir. Pigment, malzemelere renk veren bir kimyasaldir. Bir karisim renkli bilesIkler icerdiginde, kromatografi adi verilen bir ayirma yontemi kullanilarak farkli bilesenleri ayirmak cogu zaman mumkundur. Kagit kromatografisinde sivi, kagit liflerinden cekilir. Murekkepteki pigmentler sivi tarafindan tasinir fakat farkli bilesIkler olduklari icin farkli hizlarda yukariya dogru tasinirlar. Bu, kromatogramda farkli renklerde bantlar olarak gorunmelerine neden olur. Pigmentler, ozelliklerindeki farkliliklar nedeniyle farkli hizlarda tasinir. Buyuk pigment parcaciklari daha yavas hareket etme egilimindedir. Ayrica, sivi icinde iyi cozunen parcaciklar sivi icinde kalma ve hizla yukariya tasinma egilimindeyken, kagida iyi baglanan parcaciklar daha yavas hareket etme egiliminde olacaktir.
Ince tabaka kromatografisi benzer bir prensibe dayanmaktadir ancak bu durumda, duragan ya da sabit faz cam, aluminyum kagit ya da silika veya aluminyum oksit gibi emici bir malzeme ile kaplanmis plastikten yapilir. Bu yontem kagit kromatografisinden daha hizli ve daha dogrudur ve bir malzemenin safligini degerlendirmek ve bir karisimdaki bilesen miktarlarinin ilk testi icin organik kimyada yaygin olarak kullanilir.

ALİNTİ ~

30 Kasım 2021, 14:41	#1
CeReN Webmaster	Karisimlardaki Maddeleri Ayirma Yontemleri Cevremizde gordugumuz maddeler cogu zaman saf halde degildir. Temel olarak iki veya daha fazla maddenin bir karisimidir. Bir karisim katilar, sivilar ve/veya gazlar icerebilir. Bir karisimdaki bilesenler kimyasal olarak birlestirilmez, sadece karistirilir. Bu, onlari ayirmak icin kimyasal reaksiyonlar kullanilmasi gerekmedigi anlamina gelir. Karisimlar yalnizca fiziksel yontemlerle ayrilabilir. Ayirma, genellikle istenmeyen tum malzemeleri cikarmak ve faydali bilesenler elde etmek icin yapilir. Karisimlarin bilesenlerine ayrilmasi amacina yonelik olarak bilim insanlari, ham petrolun rafine edilmesini, suyu tuzdan arindirilmasini ve hatta hucresel DNA’nin cikarilmasini saglayan gelismis ayirma teknikleri gelistirmislerdir. Fiziksel Ayirma Yontemleri Farkli niteliklere sahip oldugundan bir madde karisiminin ayrilmasinda kullanilan cesitli ayirma teknikleri vardir. Karisimlar fiziksel ayirma yontemleri olan elle toplama (ayiklama) , tokaclama, savurma, ayirma hunisi kullanma, eleme, aktarma, miknatisla ayirma, suzme (filtrasyon), ayirma hunisi kullanma, buharlastirma, damitma (distilasyon), ayrimsal damitma, santrifujleme, diyaliz islemi ve kromatografi ile ayrilir. -Bazi maddeler miknatistan ve elektrikten etkilenme ozellikleri ile ayrilabilir. Ayiklama, tokaclama, eleme, suzme, santrifujleme yontemleri tanecik boyutlarinin farkli olmasina dayanir. Savurma, ayirma hunisi, yuzdurme (flotasyon), cokturme, santrifujleme, aktarma (dekantasyon) yontemlerinde yogunluk farkindan yararlanilir. Damitma ile ayirmada karisimdaki maddelerin kaynama noktalarinin farkliligi, buharlastirma ile ayirmada erime ve hal degistirme sicakliklarinin farkliligi kullanilir. Ozutleme (ekstraksiyon), kristallendirme, ayrimsal kristallendirme ile ayirma yontemleri cozunurluk farklarina dayanir. Miknatisla Ayirma Karisimlardaki Maddeleri Ayirma YontemleriKarisimdaki bir madde bazi manyetik ozelliklere sahip oldugunda, bu yontem oldukca kullanislidir. Biri manyetik (kobalt, nikel, demir gibi), digeri manyetik olmayan iki maddeden olusan bir karisim bu yolla ayrilabilir. Guclu miknatislar, manyetik elemanlari ayirmak icin yaygin olarak kullanilir. Ornegin demir tozu ile kukurt tozu ya da kum ile demir birbirine karismissa bir miknatis yaklastirilarak demir tozlari yani manyetik tanecikler cekilir, geriye kukurt tozlari kalir. Bu yontemle coplerin arasindaki demirler ayrilabilir. Elektriklenme ile Ayirma Cam, ebonit ve plastik cubuklar surtunme yoluyla elektriklenebilir. Bazilari hafif, bazilari ise agir taneciklerden olusan heterojen bir karisimdaki maddeler elektrik ile yuklenmis bir cubukla ayrilabilir. Karabiber ile tuzun olusturdugu bir karisimdaki hafif parcaciklar olan karabiber tanecikleri bu yolla ayrilabilir. Elle Toplama ya da Ayiklama Bu yontem, tum istenmeyen maddelerin elle toplanmasini ve yararli olanlardan ayrilmasini icerir. Ayrilan maddeler, atilmasi gereken bir safsizlik (yabanci maddeler) olabilir veya belki de ayrilan maddelerin her ikisi de faydalidir. Ornegin, bir sepetteki birbirine karisIk olan siyah ve yesil uzumler, elma ve portakallar elle toplanarak birbirinden ayrilabilir. Tokaclama Bu yontem cogunlukla mahsullerin hasadi sirasinda yapilir. Normalde bugdayin saplari hasat edildikten sonra kurutulur. Tahil daha sonra saplardan ayrilir ve kuru taneleri silkelemek icin kuru saplar dovulur. Savurma Tokaclama isleminden sonra toplandiginda, un haline getirilmeden once bugday gibi tahillarin kabuk ve samanlardan arindirilmasi gerekir. Normalde karisimin ayrilmasi ruzgar yardimiyla gerceklestirilir. Ciftciler karisimi belirli bir yukseklikten yere dusurduklerinde, kabuk ve saman (yogunlugu daha kucuk olan parcalar ) kuvvetli ruzgarla ucurulur, uzaga gider, daha agir taneler yakina duser. Ayirma Hunisi Kullanma Ayirma hunisi esas olarak iki karismaz siviyi (heterojen karisimi) ayirmak icin kullanilir. Mekanizma, karisimdaki parcaciklarin esit olmayan yogunlugundan yararlanmayi icerir. Yag ve su, benzin ve su bu teknik kullanilarak bilesenlerine kolayca ayrilabilir. Ilk once yogunlugu fazla olan sivi ayrilir. Aktarma (Dekantasyon) Bir sivida bulunan kati parcaciklarin dibe cokmesi beklenir, daha sonra ustteki sivi dikkatlice ve ortami bulandirmadan farkli bir kaba aktarilir. Bu yontemle kumlu ya da camurlu suyu ayirmak mumkundur fakat ayrilma yuzde yuz olamaz. Az miktarda sivi, coken parcaciklarin uzerinde kalabilir, cokmus parcaciklarin bir kismi da aktarilan siviya karisabilir. Yuzdurme (Flotasyon) Bu islemin uygulanabilmesi icin karisimdaki bazi parcaciklarin hafif ve suda cozunmeyen turde olmasi gerekir. Bu tur parcaciklar suyun ust yuzeyine cikartilir. Eleme Cogunlukla farkli boyutlarda maddeler iceren karisimlari ayirmak icin yapilir. Karisim elek veya kalburun gozeneklerinden gecirilir. Karisimin daha buyuk bilesenleri geride kalirken, daha kucuk parcaciklar kolayca elekteki acikliklardan gecerek asagiya duser.Karisimlardaki Maddeleri Ayirma Yontemleri Filtreleme (Suzme) Bir karisimdaki parcaciklar bir elek tarafindan yakalanamayacak kadar kucuk oldugunda ve karisimin bilesenleri farkli durumlardayken bir filtre ile suzerek ayrilabilir. Filtreleme ya da suzme temel ev aletleri kullanilarak yapilabilecek en basit ayirma yontemidir. Filtrasyon ayrica sedimantasyon olarak da adlandirilir. Normalde filtreleme kagidi veya diger malzemeler gibi cesitli filtreleme maddeleri kullanilir. Filtre deligi boyutu, filtrede hangi malzemelerin tutulacagini ve hangilerinin icinden gectigini belirler. Karisim yavasca filtre kagidina damlatilir, kagit sivinin gecmesine izin verir ancak katilari geride birakir, boylece ikisini birbirinden ayirir. Kumlu sudaki kum ve su birbirinden bu yolla ayrilir. Filtrasyon burada kati parcaciklari sividan uzaklastirmak icin kullanilir. Filtre kagidindan gecen berrak siviya suzuntu, filtre kagidinda geride kalan parcaciklara ise tortu denir. Gunluk yasamda katilarin pisirildikleri sivilardan, ornegin kaynatildiktan sonra makarnanin tenceredeki sudan ayrilmasinda da suzme islemi uygulanir. Insanlar tozlu veya dumanli ortamlarda calismak zorunda kaldiginda toz maskesi veya duman maskesi takarlar. Maske bir filtre gorevi gorur. Minik toz parcalarini gecirmez. Gaz maskeleri de benzer amacla kullanilir. Icerdigi filtre zararli gazlari gecirmez. Cok ince filtre katmanlari, zararli maddeleri ve toz veya duman parcaciklarini hapseder, boylece yalnizca temiz hava iceri girer. Sterilizasyon, endustriyel bir filtrasyon uygulamasina ornektir. Bir cozeltideki bakteriyel kontaminasyonu gidermek icin cozelti bir filtreden gecirilir. Mikroorganizmalar filtrede tutulur, daha kucuk cozelti molekulleri ise gecer. Mikrofiltrasyon olarak da adlandirilan bu islem (molekullerin nispeten kucuk boyutu nedeniyle), cozeltinin molekulleri uzerindeki potansiyel zararli etkileri nedeniyle isitma veya ultraviyole radyasyon gibi diger teknikler uygulanamaz oldugunda sterilizasyon icin kullanilir. Boyutu 100 nanometreyi gecmeyen (milimetrenin binde birinden kucuk) daha kucuk molekulleri bile filtrelemek icin nanofiltrasyon olarak bilinen bir islem kullanilir. Bu islemin temel ozelligi gozenek boyutu degil, molekuller arasinda is basinda olan ve molekulun boyutu kuculdukce onemi artan elektriksel kuvvetlerdir. Nanofiltrasyonun bir ornegi, tuzdan arindirma icin kullanilan ters ozmozdur. Ters ozmozda, suyun icinden gecmesine izin veren ancak cozunmus parcaciklarin gecisine izin vermeyen secici bir zar kullanilir. Suyun dogal akisini tersine cevirmek icin basinc uygulanir ve daha konsantre cozeltiden daha zayif olana gecmeye zorlanir. Boylece bir tarafta tuzlar ve kirleticiler, diger tarafta temiz su yogunlasir. Buharlastirma Buharlastirma, genellikle bir cozeltideki katilarin ayrilmasinda kullanilan bir tekniktir. Bu yontemde cozelti, organik cozucu buharlasip gaza donusene ve cogunlukla kati kalintiyi geride kalincaya kadar isitilir. Tuzlu su ve kum karisimi bir filtreden dokulurse, tuzlu su gecer ve kumu geride birakir. Filtreden gecen tuzlu suyun icinden tuzu ayirmanin iki yolu vardir. Birincisi buharlastirmadir. Biraz zaman alabilir ancak sonunda su buharlasir ve tuz geride kalir. Buna bazen kristallesme denir cunku su buharlastikca kati tuz kristalleri olusur. Buharlasma, guvenli icme suyu olusturmak icin de kullanilabilir. Buharlasan su serin bir yuzeyde toplanir ve kaynama kabindaki safsizliklari geride birakir. Buharlastirma yonteminde, cozeltiyi sivi kalmayincaya kadar bir kapta kaynatarak, buhari toplayarak ve su buharini tekrar bir siviya yogunlastirmak icin bir kondansator kullanilir. Bu islem katiyi ilk haznede birakir ve siviyi ayri bir hazneye ayirir. Deniz suyundan buharlastirma yoluyla sofra tuzu elde edilebilir. Tuzlalar, tuzlu suyun bir kuru tuz tabakasi birakmak icin buharlastigi sig barajlardir. Deniz suyu sig tuzlalarda bekletildiginde gunes isigi ile isinir ve su, buharlasma yoluyla yavas yavas su buharina donusur. Su tamamen buharlastiktan sonra geriye kati tuz kalir. Buharlastirma yontemi ile seker ve su cozeltisinin bilesenleri de birbirinden ayrilabilir. Damitma Karisimlardaki Maddeleri Ayirma Yontemleri Karisimlar iki veya daha fazla saf sividan olustugunda damitma kullanilir. Damitmada, bir sivi karisimin bilesenleri, kaynama sicakliklarindaki farkliliklara dayanilarak ayrilir. En basit haliyle, damitma, karisimin kaynatilmasini ve buharin bir yogusma kabinda toplanarak tekrar siviya donusmesini icerir. Bu teknikte kullanilan aparata imbik denir. Ortaya cikan ilk buharlar, kaynama noktasi en dusuk olan maddenin buharlaridir. Kaynama devam ettikce, bir sonraki maddenin buharlari farkli bir yogusma kabinda tutulur ve bu boyle devam eder. Bu teknik genellikle organik kimyada sivi karisimlari ayirmak icin kullanilir. Bir bilesenin ne zaman kaynamayi bitirdigini ve digerinin ne zaman basladigini bulmak icin karisimin sicakligi surekli olarak izlenmelidir. Bir maddenin kaynamasi sirasinda, karisimin sicakligi o maddenin kaynama noktasinda kalir ve ardindan hizla artmaya devam edecektir. Deniz suyundaki su ve tuzun birbirinden ayrilmasi icin buharlastirma yonteminden baska damitma yontemi kullanilabilir. Deniz suyu damitma sisesine koyulur. Daha sonra su buhari uretmek icin deniz suyu kaynatilir. Su buhari sisenin ustune yukselir ve yogunlastiriciya gecer. Yogunlastirici, daha buyuk bir cam tup icindeki baska bir cam tupten olusur. Yogunlastirici, borular arasindaki bosluktan soguk su akabilecek sekilde tasarlanmistir. Bu, ic borunun yuzeyini sogutur. Su buhari bu soguk yuzey nedeniyle yogunlasir ve alici siseye akar. Tuz buharlasmadigi icin damitma sisesinde geride kalir. Fraksiyonel (Ayrimsal) Damitma Damitma, ornegin su ve etanol gibi farkli kaynama noktalarina sahip iki siviyi ayirmanin da en iyi yoludur. Prensip tamamen aynidir, ancak karisim bir kereden fazla damitilir. Iki sivinin karisimi damitma sisesine yerlestirilir ve en dusuk kaynama noktasina kadar isitilir. Bir etanol/su karisimi durumunda, bu sicaklik etanolun kaynama noktasi, yani 78 santigrat derece olacaktir. Bu kaynama noktasina sahip tum sivi buharlasacak, yogunlastiricida yogunlasacak ve alici siseye gececektir. Kaynama noktasi daha yuksek olan sivi damitma sisesinde kalacaktir. Ham petrol, bazilari motorlar yakiti olarak kullanilan ve digerleri plastik veya baska bilesIklerin imalatinda kullanilan cok sayida karbonhidratin (hidrojen ve karbondan olusan bilesIkler) bir karisimidir. Bu bilesenler damitma islemi ile ayrilir. Ham petrolun damitilmasi, yagin fraksiyonlara (farkli kaynama sicaklik araliklarina sahip madde gruplarina ) ayrildigi, ayirmanin ilk adimini olusturan bu prensibe dayanmaktadir. Daha sonra distilatlarin (damitma urunlerinin) kalitesini artirmak amaciyla kimyasallar eklenir. Ham petrolun ilk damitilmasiyla uretilen birincil fraksiyonlar, otomobil motorlari icin benzen olusturmak ve plastik endustrisi icin bir hammadde olarak kullanilan nafta; jet motorlari icin yakit olusturmak amaciyla kullanilan kerosen; dizel motorlara guc saglamak icin kullanilan dizel yakit (mazot) ve guc ya da enerji santralleri yakiti olarak kullanilan fuel oil ya da akaryakittir. SantrifujlemeKarisimlardaki Maddeleri Ayirma Yontemleri Sedimantasyon ya da cokturme, sivida bulunan daha agir safsizliklarin (katiskilarin) normalde su karisimini iceren kabin dibine coktugu bir islemdir. Suzulerek ayrilamayan karisimlardaki parcaciklar bu yolla ayrilabilir. Islem icin bir santrifuj makinesi kullanilir. Cihazin tupune koyulan karisim hizla, yuksek devirde dondurulur. Merkezkac kuvveti nedeniyle agir kati parcaciklar dibe coker, hafif parcaciklar tupun ust tarafinda kalir. Emulsiyonlarin ve suspansiyonlarin icindeki parcaciklar bu yolla kolayca ayrilabilir. Laboratuvarlarda, kandaki parcaciklar da santrifujleme yoluyla ayrilabilir. Diyaliz Cok kucuk parcaciklar iceren karisimlar santrifujle ayrilamaz. Bu durumda diyaliz yontemi kullanilir. Bu yontemde parcaciklarin ayrilmasi icin koloidal karisimlar gozenekli yapiya sahip zarlardan gecirilir. Bu zarlar yari gecirgendir, bazi parcaciklari gecirir, diger bazilarini ise gecirmez. Karisim bu yolla ayrilmis olur. Bobrek yetmezligi sorunu yasayanlarda kandaki zararli maddelerin temizlenmesi ve vucuttan uzaklastirilmasi icin diyaliz makineleri kullanilir. Kanin bu makineler ile temizlenmesine hemodiyaliz denir. Ekstraksiyon ya da Ozutleme Ekstraksiyonda, cozucusunden bir cozunen madde ekstrakte edilir. Sivi ekstraksiyonunda iki karismaz (karismayan) sivi faz kullanilir. Sulu bir fazda cozunmus bir organik madde (yani karbon bazli bir bilesIk), ozutlendigi organik bir faza hareket eder veya tam tersi, madde organik fazdan ozutlendigi sulu faza hareket eder. Ekstraksiyon isleminin bir ornegi, biyolojik bir numunedeki proteinlerden DNA’nin ayrilmasidir. Ekstraksiyon isleminde, sulu bir biyolojik numune iki organik bilesIkle (fenol ve kloroform) karistirilir ve daha sonra sulu fazi organik fazdan ayirmak icin tum karisim santrifujlenir. DNA daha hafif sulu fazda kalirken, proteinler daha agir organik faza gecer. Cay demleme, aycicegi bitkisinin cerez olarak da tuketilen cekirdeklerinden ya da zeytinden yag, seker pancarlarindan seker elde edilmesi, parfum, kozmetik urun ya da ilac uretmek icin bircok bitkinin ozlerinin elde edilmesi icin ozutleme yontemi kullanilir. Kromatografi Karisim birbirinden ayrilmasi gereken ucuncu bir madde iceriyorsa farkli bir ayirma teknigi kullanilir. Kromatografi, sadece bilesIkleri ayirmayi degil, ayni zamanda bunlari tanimlamayi ve miktarlarini belirlemeyi saglayan analitik bir kimya yontemidir. Bu nedenle bilimsel arastirmalarda, ilac endustrilerinde ve adli tipta onemli bir aractir. Kromatografi kelimesi, yapraklara yesil rengini veren klorofil uzerinde calisan bir Rus-Italyan botanikci olan Mikhail Tsvet tarafindan gelistirildigi icin kromo veya “renk” ve grafi veya “yazi” dan gelmektedir. Sik kullanilan iki tip yuzey kromatografisi, kagit kromatografisi ve TLC yani ince tabaka kromatografisidir. Tum kromatografi turleri ayni prensibe (bir sivi veya gaz icinde cozunen veya kendisi sivi veya gaz olan bir karisimdaki maddeleri, kromatografi icin kullanilan yuzey veya kolon ile kimyasal etkilesimlerine gore ayirmak) dayanir. Bu yuzey ‘sabit faz’, karisimin icinde cozuldugu sivi veya gaz ise ‘hareketli faz’ olarak adlandirilir. Duragan fazdaki farkli bilesenler arasindaki etkilesimlerin kuvveti, hareketli fazindan farkli oldugundan bilesenler, sabit faz boyunca farkli noktalara ulasarak degisen hizlarda hareket edecek ve boylece ayrilacaktir. Kagit kromatografisinde, sabit faz, uzerine karisimin kucuk bir damlasinin uygulandigi selulozdan yapilmis ince bir kagit serittir. Kagit, kilcal kuvvet nedeniyle kagida ‘tirmanan’ su veya etanol gibi bir siviya batirilir. Sivi karisima ulastiginda, karisimin bilesenlerini de beraberinde surukler. Kagitla guclu etkilesimler olusturan karisim bilesenleri kagida yavasca tirmanirken, kagitla zayif etkilesimler olusturan maddeler hizla tirmanacaktir. Son urun, her noktanin karisimin farkli bir bilesenini temsil ettigi bir nokta dizisidir. Kromatografi yontemiyle renkli maddeler tek tek pigmentlerine ayrilabilir. Bir kagit uzerindeki murekkep islandiginda kagida yayilir. Cogu murekkep, onlara dogru rengi vermek icin bir araya getirilmis farkli pigmentlerin bir karisimidir. Pigment, malzemelere renk veren bir kimyasaldir. Bir karisim renkli bilesIkler icerdiginde, kromatografi adi verilen bir ayirma yontemi kullanilarak farkli bilesenleri ayirmak cogu zaman mumkundur. Kagit kromatografisinde sivi, kagit liflerinden cekilir. Murekkepteki pigmentler sivi tarafindan tasinir fakat farkli bilesIkler olduklari icin farkli hizlarda yukariya dogru tasinirlar. Bu, kromatogramda farkli renklerde bantlar olarak gorunmelerine neden olur. Pigmentler, ozelliklerindeki farkliliklar nedeniyle farkli hizlarda tasinir. Buyuk pigment parcaciklari daha yavas hareket etme egilimindedir. Ayrica, sivi icinde iyi cozunen parcaciklar sivi icinde kalma ve hizla yukariya tasinma egilimindeyken, kagida iyi baglanan parcaciklar daha yavas hareket etme egiliminde olacaktir. Ince tabaka kromatografisi benzer bir prensibe dayanmaktadir ancak bu durumda, duragan ya da sabit faz cam, aluminyum kagit ya da silika veya aluminyum oksit gibi emici bir malzeme ile kaplanmis plastikten yapilir. Bu yontem kagit kromatografisinden daha hizli ve daha dogrudur ve bir malzemenin safligini degerlendirmek ve bir karisimdaki bilesen miktarlarinin ilk testi icin organik kimyada yaygin olarak kullanilir. ALİNTİ ~ ________________ Bizde MutSuz Olalim ~
	Alıntı Yap

Şu anda bu konuyu görüntüleyen etkin kullanıcılar: 1 (0 üye ve 1 ziyaretçi)