Substancje i ich mieszaniny

 

Wszystkie przedmioty i zjawiska, jakie odczuwamy za pomocą naszych zmysłów (wzroku, dotyku, słuchu, smaku, powonienia), albo możemy wykryć za pomocą odpowiednich przyrządów nazywamy materią.

Materią jest więc nie tylko woda, powietrze, skały, metale, organizmy żywe i martwe itd., ale również odległe od nas ciała niebieskie, promienie świetlne, fale radiowe itp. W otaczającej nas przyrodzie znajdują się najrozmaitsze rodzaje materii, różniące się od siebie właściwościami, np. woda ma inne właściwości niż metale, a jeszcze inne właściwości ma szkło, inne sól kuchenna, inne tlen itd.

Poszczególne rodzaje materii mające w określonych warunkach stałe właściwości nazywamy substancjami. Substancje różnią się od siebie właściwościami fizycznymi takimi, jak np. twardość, barwa, zapach, stan skupienia, przewodnictwo cieplne i elektryczne itp.

Substancje występują w przyrodzie, jako odrębne rodzaje materii, czyli substancje czyste, oraz jako mieszaniny, które składają się z kilku substancji czystych. Tak np. powietrze jest mieszaniną takich substancji jak tlen, azot, dwutlenek węgla itd. Granit jest mieszaniną kwarcu, skalenia, miki itd., ropa naftowa jest mieszaniną różnych węglowodorów itp. Substancji idealnie czystych w przyrodzie nie spotykamy, gdyż nawet substancje pozornie czyste zawierają pewne, choć nieraz znikome — domieszki. Np. woda do picia zawiera niewielkie domieszki mineralne, alkohol — zawiera nieznaczną ilość wody itd.

Substancje stanowiące mieszaniny można rozłożyć metodami fizycznymi. Do rozdzielenia mieszaniny złożonej ze składników stałych stosujemy ekstrakcję, polegającą na dodaniu do mieszaniny takiego rozpuszczalnika, który rozpuszcza tylko jeden ze składników. Składnik ten wchodzi do roztworu, a składnik drugi oddzielamy za pomocą filtrowania (sączenia). Następnie zaś wydzielamy z roztworu pierwszy składnik za pomocą odparowania. Rozdzielanie mieszaniny złożonej ze składnika stałego i cieczy odbywa się za pomocą dekantacji (osadzania na dnie naczynia składnika cięższego) albo za pomocą odwirowywania. Rozdzielanie mieszanin złożonych ze składników stałych i gazów — wymaga specjalnych urządzeń (np. odpylniki do odpylania gazu wielkopiecowego). Substancje będące związkami chemicznymi można rozłożyć metodami chemicznymi. Są jednak substancje, które nawet metodami chemicznymi nie dają się rozłożyć na składniki. Takie substancje nazywamy prostymi. Należą do nich np. tlen, żelazo, miedź, siarka, węgiel itd.

Substancje otrzymane za pomocą łączenia ze sobą substancji prostych nazywamy substancjami złożonymi. Rozłożyć je można tylko metodami chemicznymi.