Mescles homogènies: dissolucions, concentració i separació

Les mescles homogènies tenen un aspecte uniforme, és a dir, qualsevol porció té la mateixa composició i propietats. A les mescles homogènies els components no es poden distingir ni amb l'ajut d'un microscopi electrònic, que són els més potents.
Les mescles homogènies també reben el nom de dissolucions. En funció de l'estat físic de la mescla, les dissolucions poden ser gasoses, líquides o sòlides.

• Dissolucions gasoses: formades per un conjunt de gasos com és el cas de l'atmosfera que està feta d'un 71% de nitrogen, un 21% d'oxigen i un 1% d'altres gasos.

• Dissolucions sòlides o aliatges: als aliatges es troben mesclats en diferents proporcions dos o més metalls. La preparació d'aquests aliatges es duu a terme fonent els metalls. Després es barregen en la proporció adequada i es deixen solidificar. Tipus d'aliatges:

• - Bronze: El bronze és conegut des de la prehistòria. Es tracta d'una mescla de coure amb estany. A l'antiguitat s'utilitzava per fabricar objectes domèstics, armes i escultures.

  
  
  
  

  
  - Llató: aquest aliatge és una mescla de coure amb zinc. S'utilitza en objectes de decoració. Té una gran resistència a la corrosió (desgast lent d'un material).
  - Acer: aliatge d'una gran utilització actualment. És una mescla de ferro amb una petita proporció de carboni. S'utilitzen a tot tipus de maquinària i instruments (turbines, carrosseries, coberteries, etc.). Un tipus d'acer molt conegut és l'inoxidable, als quals se'ls afegeix a més de ferro i carboni, crom i níquel.
  Un altre tipus d'aliatges de ferro i carboni és el ferro colat, amb una major proporció de carboni. El ferro colat s'utilitza per fer peces de disseny complicat.

• Dissolucions líquides: les més conegudes són les que mesclen l'aigua, conegudes amb el nom de dissolucions aquoses. L'aigua es pot mesclar amb gasos (com l'oxigen), líquids (com l'alcohol) i sòlids (com la sal comuna).
  En una dissolució líquida, el component majoritari s'anomena dissolvent i el component minoritari s'anomena solut. En aquestes dissolucions les propietats físiques, com ara la densitat o el punt de congelació del dissolvent varien. Per exemple, en una dissolució d'aigua amb sal el punt de congelació és inferior al de l'aigua pura, que congela als 0º.

  Concentració d'una dissolució

Si mesclem aigua amb sal podem optar per afegir molta o poca sal. Quan les comparem, podem dir que la dissolució a la que hem afegit més sal està més concentrada que la segona. També podem dir que la segona, a la que hem afegit menys sal està més diluïda que la primera. Però què passa quan continuem afegint sal? Arribarà un moment que el dissolvent (l'aigua) no podrà admetre més sal. Llavors l'excés de sal es dipositarà al fons del recipient. La dissolució està saturada.

• Càlcul de la concentració d'una dissolució

La concentració d'una dissolució és igual a la quantitat de solut que hi ha dissolt en una determinada quantitat de dissolució. La fórmula general és:

Hi ha dues maneres d'aplicar està fórmula, ja que la concentració d'una dissolució es pot expressar o en tant per cent en pes o en gram/litre:

Així per exemple, si tenim una dissolució de 20 grams d'alcohol en 500 cm3 d'aigua, quina és la concentració en % en pes i en grams/litre? (S'ha de recordar que un cm3 d'aigua equival a un gram d'aigua).

Separant mescles homogènies

A la Natura es fa molt difícil trobar substàncies pures ja que tant la matèria orgànica com la inorgànica es troben molt mesclades. Tanmateix, la indústria necessita treballar amb substàncies pures. Per obtenir-les cal separar els components que formen una mescla. En funció dels components d'una mescla homogènia que vulguem separar hi ha diferents tècniques:

• Separant sòlids de líquids: l'objectiu és que un component canviï d'estat i l'altre es queda igual. La tècnica més emprada és la cristal·lització. És el pas invers a dissoldre un sòlid dintre d'un dissolvent. Es deixa que el dissolvent s'evapori per quedar-nos només amb el solut. Amb aquesta tècnica es separa la sal de l'aigua a les salines: es deixa evaporar l'aigua en unes grans piscines i després es recull la sal que ha cristal·litzat.

• La destil·lació: amb aquesta tècnica es separen els components d'una dissolució gràcies a que cada component té un punt d'ebullició diferent. La dissolució és escalfada, llavors el primer component que s'evapora passa a un condensador on es refreda i torna a estat líquid llest per ser recollit en un recipient. Aquesta tècnica s'utilitza per separar els components del petroli (querosè, benzina, quitrà, etc.).