CHỦ ĐỀ 6 - HỖN HỢP

BÀI 11 - TÁCH CHẤT RA KHỎI HỖN HỢP

1. NHẬN BIẾT (4 câu)

Câu 1: Dựa vào đâu để tiến hành tách chất ra khỏi hỗn hợp. Nêu các cách thường dùng.

Trả lời:

Dựa trên sự khác nhau về các tính chất vật lí của các chất, ta có thể tách chất ra khỏi hỗn hợp bằng các cách đơn giản như: cô cạn, lọc, chiết.

Câu 2: Cô cạn là gì? Cô cạn thường được dùng để làm gì?

Trả lời:

• Phương pháp cô cạn là làm cho dung môi bay hơi, thu được chất rắn còn lại.
• Sử dụng phương pháp cô cạn để tách chất rắn khó tan, khó bay hơi, bền với nhiệt độ cao ra khỏi dung dịch của nó.

Câu 3: Lọc là gì? Lọc thường được dùng để làm gì?

Trả lời:

• Lọc là phương pháp loại bỏ các chất rắn ra khỏi dung dịch hay khí bằng cách cho dung dịch hay khí qua một màng lọc để giữ các chất rắn lại.
• Ta sử dụng phương pháp lọc để tách các chất rắn không tan trong chất lỏng ra khỏi hỗn hợp của chúng.

Câu 4: Chiết là gì? Chiết thường được dùng để làm gì?

Trả lời:

• Phương pháp chiết là quá trình tách một chất hoặc một nhóm chất từ một hỗn hợp bằng cách sử dụng sự hòa tan của chúng trong một dung môi thích hợp.
• Ta sử dụng phương pháp lọc để tách các chất rắn không tan trong chất lỏng ra khỏi hỗn hợp của chúng.

2. THÔNG HIỂU (4 câu)

Câu 1: Các tạp chất thường phải trải qua quá trình tách chất trước khi được đưa vào sử dụng. Giải thích.

Trả lời:

Cần phải tách chất vì:

• Đảm bảo chất lượng: loại bỏ các tạp chất trong nguồn tài nguyên, đảm bảo chất lượng cao của nguyên liệu, cho phép kiểm tra, đánh giá và xác định đặc tính vật lý, hóa học của chất, đảm bảo rằng nó đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng cần thiết.
• Sử dụng hiệu quả tài nguyên: giúp tách các thành phần cần thiết từ nguyên liệu, giúp tối ưu hóa sử dụng tài nguyên, tiết kiệm chi phí.
• An toàn và sức khỏe: giúp loại bỏ hoặc giảm các chất độc hại và đảm bảo an toàn cho con người và môi trường.
• Ứng dụng và sử dụng đa dạng: Quá trình tách chất tạo ra các thành phần riêng lẻ, mở ra cơ hội sử dụng, ứng dụng và kết hợp chúng vào các sản phẩm khác nhau, tạo ra các cơ hội đa dạng và sáng tạo cho việc sử dụng và tận dụng tối đa tiềm năng của nguyên liệu.

Câu 2: Phương pháp tách nào có thể được sử dụng để loại bỏ chất còn lại trong dung dịch sau khi quá trình cô cạn đã hoàn tất?

Trả lời:

Sau khi quá trình cô cạn hoàn tất, có thể sử dụng phương pháp lọc để loại bỏ chất còn lại trong dung dịch. Có thể sử dụng các vật liệu lọc khác nhau, tuỳ theo kích thước của các hạt chất rắn trong dung dịch, tính chất của dung dịch cần lọc và độ trong muốn có.

Câu 3: Muốn tách calcium carbonate từ hỗn hợp của calcium carbonate và nước, ta sử dụng phương pháp nào? Vì sao?

Trả lời:

Calcium carbonate là chất rắn không tan trong nước nên dùng phương pháp lọc để tách riêng được calcium carbonate.

Câu 4: Sử dụng phương pháp nào để tách dầu hỏa ra khỏi nước? Vì sao?

Trả lời:

Dùng phương pháp chiết để tách dầu hỏa ra khỏi nước vì dầu hỏa không tan trong nước.

3. VẬN DỤNG (4 câu)

Câu 1: Muốn tách dầu ăn ra khỏi hỗn hợp dầu ăn với nước, ta sử dụng phương pháp nào? Em hãy nêu các bước.

Trả lời:

• Sử dụng phương pháp chiết.
• Các bước:
• Đặt phễu chiết lên giá thí nghiệm và khoá phễu.
• Lắc đều hỗn hợp dầu ăn và nước rồi rót hỗn hợp vào phễu chiết.
• Đậy nắp phễu chiết. Để yên phễu chiết sau một thời gian cho dầu ăn và nước trong hỗn hợp tách thành lớp.
• Mở nắp phễu chiết.
• Mở khoá phễu từ từ để thu lớp nước ở dưới vào bình tam giác.
• Có thể lặp lại quá trình trên vài lần để tách hoàn toàn nước và dầu ăn.

Câu 2: Muốn tách cát ra khỏi hỗn hợp cát với nước, ta sử dụng phương pháp nào? Em hãy nêu các bước.

Trả lời:

• Sử dụng phương pháp lọc.
• Các bước:
• Gấp giấy lọc và đặt vào phễu lọc.
• Đặt phễu lọc lên bình tam giác, làm ướt giấy lọc bằng nước
• Để cát trong hỗn hợp lắng xuống.
• Rót từ từ hỗn hợp cát và nước xuống phễu lọc đã có giấy lọc, tráng cốc và đổ tiếp vào phễu. Chờ cho nước chảy xuống bình tam giác.

Câu 3: Ngoài cách lọc, cô cạn, chiết, ta còn có thể dùng phương pháp nào để tách chất? Lấy ví dụ về một số phương pháp tách chất dựa vào tính chất đặc trưng riêng của chất.

Trả lời:

Ngoài cách lọc, cô cạn, chiết, ta còn có thể tách chất dựa vào tính chất đặc trưng riêng của chất.

• VD 1: Có hỗn hợp bột gồm sắt lẫn trong bột gỗ, có thể dùng nam châm để tách sắt ra khỏi bột gỗ, do sắt bị nam châm hút còn gỗ thì không.
• VD 2: Có hỗn hợp khí oxygen đi qua khí carbon dioxide. Để loại bỏ khí carbon dioxide, có thể dẫn hỗn hợp đi qua dung dịch nước vôi trong, khí carbon dioxide phản ứng với nước vôi trong nên bị giữ lại, còn khí oxygen thoát ra ngoài.

Câu 4: Em hãy lấy một số ví dụ về tách chất mà em gặp trong thực tế.

Trả lời:

• Trong xây dựng, để có cát sạch không lẫn sỏi hay các loại rác khác thì người ta sẽ sàng cát qua một tấm lưới sắt. Tấm lưới sắt sẽ giữ lại các viên sỏi, rác lại.
• Đối với nghề làm muối, người dân sẽ tách muối ra khỏi nước biển bằng cách cho bay hơi nước biển.
• Máy lọc nước trong gia đình. Để lọc được nước thì máy phải có chứa các lõi lọc. Nước từ nguồn nước được bơm qua các lõi lọc, các hạt tạp chất sẽ được giữ lại và chỉ cho nước đi qua.

4. VẬN DỤNG CAO (4 câu)

Câu 1: Quá trình làm ra đường kết tinh từ mía trải qua nhiều công đoạn, em hãy vẽ sơ đồ và trình bày quá trình đó.

Trả lời:

• Sơ đồ:
• Quy trình sản xuất đường trải qua những công đoạn sau: Khai thác nước mía (ép thẩm thấu hoặc ép khuếch tán) → hòa đường thô → làm sạch nước mía → quy trình hóa chế → quy trình lắng - lóng → quy trình lọc → loại bỏ chất hòa tan không tạo tủa → tẩy màu → quy trình cô đặc → kết tinh đường → quy trình ly Tâm → sấy đường → sàng lọc phân loại đường.

Câu 2: Quá trình tách bằng phương pháp chiết có thể được áp dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm như thế nào?

Trả lời:

Quá trình chiết được áp dụng phổ biến trong ngành công nghiệp thực phẩm để tách và tinh chế các chất dinh dưỡng, hương liệu, dầu mỡ và các thành phần khác từ nguyên liệu tự nhiên như hạt, cỏ, thực vật, hoa quả và hải sản. Các bước cụ thể như sau:

• Chuẩn bị nguyên liệu: nguyên liệu thô được chuẩn bị và xử lý trước khi chiết.
• Dung dịch chiết: Nguyên liệu được đưa vào dung dịch chiết, trong đó dung môi phù hợp được sử dụng để tách hỗn hợp thành các thành phần riêng biệt.
• Ngưng chiết và tách lớp: Sau khi quá trình chiết hoàn tất, dung môi và pha rắn được tách ra sử dụng các phương pháp như lọc, sục hoặc sử dụng trọng lực.
• Làm sạch và tinh chế: Các thành phần trong pha lỏng được tinh chế bằng các phương pháp như cô đặc, lọc, điều chế hoá học hoặc xử lý nhiệt để lấy ra sản phẩm cuối cùng.

Ứng dụng: tách hương liệu từ cây cỏ để sử dụng trong thực phẩm chế biến, rút tinh bột từ ngũ cốc, chiết xuất dầu từ hạt cacao để sản xuất sô cô la, hoặc tách tinh chất từ hoa quả để làm nước ép hoa quả.

Câu 3: Quá trình tách bằng phương pháp chiết có thể được sử dụng trong ngành công nghiệp dầu khí như thế nào?

Trả lời:

Quá trình tách bằng phương pháp tách chiết có thể được áp dụng trong ngành công nghiệp dầu khí để tách các hợp chất từ dầu mỏ và khí đốt. Thường được sử dụng để tách các loại hydrocacbon khác nhau và các chất gây ô nhiễm khác ra khỏi dầu mỏ và khí đốt để tạo ra các sản phẩm như xăng, dầu diesel và các sản phẩm hóa dầu khác.

Câu 4: Làm thế nào để đảm bảo quá trình tách chất bằng phương pháp cô cạn, tách và chiết diễn ra trong điều kiện an toàn và hiệu quả nhất?

Trả lời:

• Tuân thủ quy trình an toàn.
• Nhân viên tham gia quá trình tách chất cần được đào tạo về quy trình công việc và an toàn, và họ cần hiểu rõ về chất họ đang làm việc.
• Việc kiểm soát chất thải và xử lý đúng cách cực kỳ quan trọng để đảm bảo quá trình tách chất không ảnh hưởng đến môi trường.
• Đảm bảo thiết bị được vận hành trong điều kiện nhiệt độ và áp suất an toàn và ổn định để tránh tai nạn.
• Sử dụng thiết bị phù hợp và hiện đại, cũng như bảo dưỡng và kiểm tra định kỳ để đảm bảo hiệu suất và an toàn.
• Áp dụng các phương pháp kiểm soát quy trình và hiệu chỉnh đúng các điều kiện tiên quyết như nồng độ, nhiệt độ, áp suất để đạt hiệu suất cao nhất.