Scheiden van mengsels

Leerdoelen

•Je kunt uitleggen dat je een mengsel kunt scheiden in zuivere stoffen door gebruik te maken van een verschil in dichtheid, oplosbaarheid en deeltjesgrootte.

•Je kunt de scheidingsmethoden bezinken, filtreren en extraheren toelichten en toepassen.

•Je kunt het begrip rendement bij een scheiding toelichten en ermee rekenen.

Verschillende scheidingsmethoden

Bezinken

Bezinken is een scheidingsmethode die gebruikmaakt van het principe van dichtheid. Bij deze methode zakken de deeltjes met de hoogste dichtheid naar de bodem als het mengsel in rust is.

Toepassing: Wordt vaak toegepast bij suspensies. Een praktisch voorbeeld is het scheiden van bloed. Bij bezinken zakken de rode bloedcellen naar de bodem omdat ze een hogere dichtheid hebben dan het bloedplasma, dat bovenop blijft drijven. Na het bezinken kun je de heldere vloeistof afschenken: dit betekent dat je de bovenste laag voorzichtig afgiet, zodat de vaste of zwaardere deeltjes op de bodem blijven.

Centrifugeren

Centrifugeren is een versnelde vorm van bezinken. Hierbij wordt het mengsel snel rondgedraaid in een centrifuge. Door de draaiende beweging worden de zwaardere deeltjes naar buiten geslingerd, waardoor ze zich sneller scheiden van de lichtere deeltjes.

Toepassing: Wordt vaak toegepast bij suspensies. In een laboratorium of bij de bloedbank wordt bloed gecentrifugeerd om het bloedplasma van de rode bloedcellen te scheiden.

Filtreren

Filtreren is een methode die gebaseerd is op het principe van deeltjesgrootte. Hierbij maak je gebruik van een filter dat kleine deeltjes doorlaat, terwijl grotere deeltjes worden tegengehouden.

De vaste deeltjes die op het filter achterblijven noem je het residu. De vloeistof die door het filter heen stroomt, noem je het filtraat.

Toepassing: Wordt vaak toegepast bij suspensies. Bij het filtreren van sinaasappelsap met vruchtvlees (het residu), blijft het vruchtvlees op het filter liggen, terwijl het sap (het filtraat) erdoorheen stroomt. Hierdoor kun je het sap van vaste deeltjes scheiden.

Extraheren

Extraheren is een scheidingsmethode die is gebaseerd op oplosbaarheid. Bij deze methode wordt een oplosmiddel toegevoegd waarin de ene stof wel oplost, terwijl een andere stof niet oplost.

Toepassing: Wordt vaak gebruikt bij een mengsel van vaste stoffen of een mengsel van vloeistoffen. Een voorbeeld hiervan is het extraheren van kleurstoffen uit een theezakje. Wanneer je heet water aan het theezakje toevoegt, lossen de kleurstoffen op in het water, terwijl de onoplosbare delen in het zakje achterblijven.

Rendement bij scheidingen

Rendement is een belangrijk begrip bij scheidingsmethoden en geeft de efficiëntie van de scheiding aan. Het rendement is de verhouding tussen de praktische en de theoretische opbrengst van een scheiding.

Berekening De theoretische opbrengst is wat je maximaal kunt bereiken en de praktische opbrengst is het werkelijke resultaat. Bijvoorbeeld: Stel, een mengsel bevat 12 gram van een bepaalde stof (de theoretische opbrengst). Als je er in de praktijk 10 gram van weet te scheiden (de praktische opbrengst), bereken je het rendement als volgt:

In dit geval is het rendement:

Rendement=\frac{10\;g}{12\;g}\cdot100\%=83\%Rendement=\frac{10\;g}{12\;g}100\%=83\%Rendement=\frac{10\;g}{12\;g}\frac{}{\placeholder{}}100\%=83\%Rendement=\frac{10\;g}{12\;g}\frac{t}{\placeholder{}}100\%=83\%Rendement=\frac{10\;g}{12\;g}\frac{to}{\placeholder{}}100\%=83\%Rendement=\frac{10\;g}{12\;g}\frac{t}{\placeholder{}}100\%=83\%Rendement=\frac{10\;g}{12\;g}\frac{\placeholder{}}{\placeholder{}}100\%=83\%Rendement=\frac{10\;g}{12\;g}100\%=83\%Rendement=\frac{10\;g}{12g}100\%=83\%Rendement=\frac{10g}{12g}100\%=83\%Rendement=\frac{10g}{12g}100\%=83Rendement=\frac{10g}{12g}100=83Rendement=\frac{10g}{12g}1100=83Rendement=\frac{10g}{12g}12gx100=83Rendement=\frac{10g}{12}12gx100=83Rendement=\frac{10g}{1}12gx100=83Rendement=\frac{10g}{\placeholder{}}12gx100=83Rendement=10g12gx100=83