Les types les plus importants de mélanges

Il existe différents types de mélanges, principalement ceux-ci peuvent être homogènes ou hétérogènes. Un mélange est un système de matériaux composé de deux substances ou plus, mélangées mais non chimiquement combinées.

Ces composés font référence à la combinaison physique de deux substances ou plus dans laquelle leurs identités sont mélangées sous forme de solution, de suspension ou de colloïde. Les mélanges peuvent avoir de nombreuses quantités d'ingrédients.

Un mélange homogène est un mélange dont la composition est uniforme et où chaque partie de la solution a les mêmes propriétés. Le sucre, le sel et de nombreuses autres substances se dissolvent dans l'eau et forment des mélanges homogènes.

Un mélange hétérogène est un type de mélange dans lequel les composants peuvent être observés, car il y a deux phases ou plus. Un exemple est la combinaison de l'eau et de l'huile.

Bien qu'il n'y ait pas de modifications chimiques dans ses composants, les propriétés physiques d'un mélange, telles que son point de fusion, peuvent différer des propriétés de ses composants. Certains mélanges peuvent être séparés en leurs composants via des modes physiques, physiques ou thermiques.

Cependant, il existe des mélanges dans lesquels le processus de séparation peut être compliqué. Les azéotropes, par exemple, sont un type de mélange qui rencontre généralement de nombreuses difficultés dans le processus de séparation nécessaire pour obtenir ses constituants (par des procédés physiques ou chimiques, voire un mélange de ceux-ci).

Types de mélanges de base

Homogène

Un mélange homogène est un mélange solide, liquide ou gazeux ayant les mêmes proportions de ses composants dans un échantillon donné. L'air est un exemple de mélange homogène.

Il est composé de substances gazeuses telles que l'azote, l'oxygène et d'autres substances. Les alliages et les solutions sont des mélanges homogènes.

Hétérogène

Un mélange hétérogène est un mélange pouvant aboutir à deux phases ou plus avec des limites clairement séparées. À de nombreuses reprises, la séparation est facilement observée par l'œil humain.

Un mélange hétérogène est un mélange qui n'a pas de propriétés ni de composition uniforme. Certains mélanges hétérogènes comprennent les colloïdes, les émulsions et les suspensions.

Autres types de mélanges

Des solutions

Les solutions sont des mélanges homogènes composés de deux substances ou plus. Dans ces mélanges, un soluté est une substance qui est dissoute dans une autre substance, appelée solvant.

Le processus de mélange d'une solution se produit à une échelle où les effets de la polarité chimique sont impliqués, entraînant des interactions spécifiques à la solvatation.

Dans une solution, les particules du soluté ne sont pas visibles à l'œil nu; le soluté ne peut pas être séparé mécaniquement ou par filtration. Les solutions sont également stables.

La solution assume la phase du solvant quand il s’agit de la plus grande partie du mélange, c’est généralement ce qui se produit. La concentration d'un soluté dans une solution est la masse de ce soluté exprimée en pourcentage de la masse de la solution totale.

Types de solutions

Boissons non alcoolisées : si le solvant est un gaz, tel que l'air (oxygène et autres gaz dissous dans l'azote). Parfois, ils ne sont pas considérés comme des solutions, mais uniquement comme des mélanges.
Liquides : si le solvant est un liquide, presque tous les gaz, liquides et solides peuvent être dissous. Quelques exemples sont l'oxygène dans l'eau; mélanges de liquides dans des liquides, tels que des boissons alcoolisées; et les solides dans les liquides, tels que le sucre dans l'eau.
Solide : si le solvant est solide, les gaz, les liquides et les solides peuvent être dissous. Par exemple, l'hydrogène se dissout bien dans les métaux, il est donc étudié comme une forme de stockage de l'hydrogène.

D'autres exemples de solutions solides sont les liquides dans les solides, tels que le mercure dans l'or (formant un amalgame) ou l'hexane dans la paraffine; et les solides dans les solides, tels que l'acier, les alliages tels que le bronze et les polymères.

Suspensions

Les suspensions sont des mélanges hétérogènes contenant des particules solides assez grosses pour se déposer. Les particules de soluté ne se dissolvent pas, elles restent en suspension et flottent librement dans le solvant; ils sont observés à l'œil nu.

Un exemple de suspension est le sable dans l’eau. Les particules en suspension seront visibles au microscope et se déposeront avec le temps si le mélange n'est pas touché. Cela distingue les suspensions des colloïdes, où les particules sont plus petites et ne peuvent pas se déposer.

D'autres exemples de suspensions observées dans la vie quotidienne sont la boue ou l'eau boueuse; les particules d'argile ou de terre sont en suspension dans l'eau. Par exemple la farine en suspension dans l'eau.

Comme les suspensions peuvent également impliquer de petites particules liquides ou solides dans un gaz, elles existent également dans l'atmosphère. Polluants tels que particules de poussière, sel, suie et gouttes de nuages dans l’atmosphère; tous sont considérés comme des suspensions.

Une suspension de liquides ou de fines particules solides dans un gaz s'appelle un aérosol. Du point de vue thermodynamique, les suspensions sont instables. Ils peuvent être cinétiquement stables dans le temps, ce qui détermine leur durée de vie utile.

Certaines caractéristiques des suspensions sont:

Turbulents, ils ne sont pas clairs comme solutions.
Ils peuvent être filtrés.
Les plus grosses particules vont se déposer au fond.
C'est un mélange entre deux phases.

Colloïdes

Il s’agit d’un mélange dans lequel une substance de particules microscopiques dispersées, insolubles, est suspendue par une autre substance. Parfois, la substance dispersée est appelée colloïde. Une suspension colloïdale désigne le mélange complet, bien que les suspensions soient différentes des colloïdes.

Contrairement à une solution où le soluté et le solvant ne constituent qu'une partie, les colloïdes ont deux phases. L'une est la phase dispersée, où les particules sont en suspension, et l'autre est la phase continue, qui est le milieu de la suspension.

Pour être qualifié de colloïde, le mélange ne doit pas pouvoir sédimenter ou doit prendre beaucoup de temps.

Les mélanges homogènes à phase dispersée peuvent être appelés aérosols colloïdaux, émulsions colloïdales, mousses colloïdales ou hydrosols. La phase dispersée de ces particules est affectée par la chimie présente dans le colloïde.

Certains exemples de mélanges de colloïdes comprennent: le brouillard, la fumée, le lait, la mayonnaise, la crème à raser, la gélatine et le polystyrène extrudé, entre autres.

Les alliages

Un alliage est un mélange homogène de métaux ou un mélange entre un métal et un autre élément. Un alliage peut être une solution solide d’éléments métalliques ou un mélange de phases métalliques.

Par exemple, l'or utilisé dans les bijoux est généralement un mélange d'or, d'argent et d'autres métaux. Ces métaux fondent et se mélangent pour former des alliages.

L'avantage de former des alliages est qu'ils ont généralement de meilleures qualités que les originaux. Un alliage d'or aura de meilleures propriétés en termes de force et de brillance qu'un or pur.

Les alliages sont utilisés dans de nombreux domaines. Plusieurs fois, la combinaison de métaux réduit le coût d'un matériau tout en préservant les qualités d'origine.

D'autres fois, ces mélanges offrent une résistance à la corrosion ou à la force mécanique. Certains alliages comprennent le bronze, le fer, l'étain et la soudure.

Autres alliages courants:

Amalgames: ils sont généralement utilisés en dentisterie pour combler des cavités ou des cavités dans les dents. Le métal principal est le mercure.
Laiton: ses principaux métaux sont le zinc et le cuivre. Le laiton est généralement utilisé dans les charnières des portes et des prises électriques.

Émulsions

Les émulsions sont des mélanges hétérogènes de deux liquides ou plus, dans lesquels l'un des composants aboutit à l'intérieur de l'autre. Généralement, les liquides en jeu ne sont pas solubles entre eux, comme l'ajout d'eau dans une bouteille d'huile de cuisson.

Cela signifie que, aussi agité soit-il, il ne se dissoudra jamais complètement; ce qui se passe, c'est que les particules apparaissent sous forme de petits morceaux à l'intérieur du liquide principal. C'est une émulsion.

Les émulsions sont des systèmes colloïdaux. Ils sont plus visqueux que l'huile ou l'eau qu'ils contiennent. Des exemples d’émulsions comprennent la crème glacée, les peintures et les pansements ou les vinaigrettes de cuisson.

Deux liquides peuvent former différents types d'émulsion. Par exemple, l'huile et l'eau peuvent tout d'abord former une émulsion huile dans eau, l'huile étant la phase dispersée et l'eau le milieu de dispersion. Ensuite, ils peuvent former une émulsion eau dans huile, où l’eau est la phase dispersée et l’huile est la phase externe.

Des émulsions multiples sont également possibles, notamment une émulsion "eau dans huile dans eau" et une émulsion "huile dans eau dans huile". Ils peuvent être distingués en fonction de la fraction volumique des deux phases.

Les émulsions étant liquides, elles ne présentent pas de structure interne statique. On suppose que les gouttelettes dispersées dans le milieu liquide sont distribuées statistiquement.

Soleils

Les soleils sont des suspensions colloïdales composées de très petites particules solides dans un milieu liquide continu.

Les soleils sont assez stables; Le sang, l'encre pigmentée et la peinture peuvent être parmi les plus courants. Les sols artificiels peuvent être préparés par condensation ou par dispersion.