Τι είναι μια καθαρή ουσία;

Μία καθαρή ουσία αναφέρεται σε ένα στοιχείο ή σε μια ένωση που δεν έχει συστατικό άλλης ένωσης ή στοιχείου. Οι καθαρές ουσίες είναι κατασκευασμένες μόνο από έναν τύπο ατόμου ή μορίου. Το αέριο υδρογόνο και ο καθαρός σίδηρος αποτελούν παραδείγματα καθαρών ουσιών. Το υδρογόνο αποτελείται μόνο από άτομα υδρογόνου, ενώ ο σίδηρος αποτελείται μόνο από άτομα σιδήρου. Η ανάμιξη δύο καθαρών ουσιών οδηγεί σε ένα μείγμα. Για να διαχωρίσουν τα δύο, οι επιστήμονες χρησιμοποιούν μια μέθοδο που είναι γνωστή ως διήθηση. Τα μίγματα μπορούν είτε να είναι ομογενή είτε ετερογενή. Το μέτρο που χρησιμοποιήθηκε για τον προσδιορισμό της καθαρότητας μιας ουσίας μπορεί να ονομαστεί καθαρότητα. Εκτός από το υδρογόνο και το σίδηρο, άλλες καθαρές ουσίες περιλαμβάνουν χρυσό, διαμάντια, ζάχαρη και σόδα ψησίματος.

Ο προσδιορισμός μιας καθαρής ουσίας

Υπάρχουν τέσσερις διαφορετικοί τρόποι προσδιορισμού της καθαρότητας μιας ουσίας: σημεία βρασμού, σημεία τήξης, ηλεκτρική αγωγιμότητα και χημικές αντιδράσεις. Όταν κάποιος εκθέτει μια καθαρή ουσία σε μια ειδική θερμοκρασία, το περιβάλλον καθώς και την πίεση, είναι σε θέση να υποστούν συγκεκριμένες αλλαγές που είναι μοναδικές και αναγνωρίσιμες. Οι καθαρές ουσίες έχουν ειδικό σημείο βρασμού και συγκεκριμένο σημείο τήξης. Όσον αφορά την ηλεκτρική αγωγιμότητα, ο χαλκός που χρησιμοποιείται στις ηλεκτρικές καλωδιώσεις πρέπει να είναι καθαρός. Μια ουσία όπως το καθαρό υγρό νερό είναι ένας πολύ κακός αγωγός ηλεκτρικής ενέργειας εξαιτίας της έλλειψης ηλεκτρολυτών που βοηθούν στη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας. Κατά τη διάρκεια χημικών αντιδράσεων, οι καθαρές ουσίες σχηματίζουν προβλέψιμα προϊόντα ξανά και ξανά. Άλλα χαρακτηριστικά που χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό της καθαρότητας των ουσιών είναι η τάση ατμών, ο δείκτης διάθλασης και η πυκνότητα για τα αέρια, τα υγρά και τα στερεά αντίστοιχα.

Βαθμός καθαρότητας μιας ουσίας

Ο βαθμός καθαρότητας μιας ουσίας είναι απλώς ένα μέτρο της έκτασης στην οποία υπάρχουν ακάθαρτες ουσίες σε μια ουσία. Είναι πλέον προφανές ότι μια αλλαγή στα χαρακτηριστικά, όπως τα σημεία βρασμού, όσο ελαφριά, είναι ένδειξη της παρουσίας κάποιας άλλης ουσίας στην εν λόγω ουσία. Ουσίες που παρεμβαίνουν στην καθαρότητα μιας ουσίας ονομάζονται ακαθαρσίες. Το νερό, για παράδειγμα, έχει σημείο ζέσεως 100 ° C και σημείο τήξης 0 ° C. Οποιαδήποτε αλλαγή στις τιμές αυτές υποδηλώνει την παρουσία ακαθαρσίας. Το σημείο τήξης μιας ουσίας πρέπει πάντα να είναι παρόμοιο με το σημείο πήξης της. Όταν υπάρχει μια παραλλαγή, πρέπει να υπάρχει υποψία για ακαθαρσίες. Τα σημεία τήξης και βρασμού των καθαρών ουσιών είναι πάντα έντονα.

Επιδράσεις των προσμείξεων στις καθαρές ουσίες

Υπάρχουν τέσσερις ιδιότητες που οι ακαθαρσίες εκπέμπουν σε καθαρές ουσίες. Οι ιδιότητες ονομάζονται συνολικά συγκλινείς ιδιότητες. Οι ακαθαρσίες αυξάνουν το σημείο βρασμού μιας ουσίας, μειώνουν το σημείο πήξης, μειώνουν την τάση ατμών ή προκαλούν μεγαλύτερη οσμωτική πίεση στο υγρό. Όταν αναμιγνύεται με άλλες ουσίες, το σημείο πήξης του νερού πέφτει. Αυτή η αρχή βοηθά στην ψύξη διαφόρων ουσιών σε θερμοκρασίες χαμηλότερες από το σημείο πήξης του νερού. Μια άλλη εφαρμογή του φαινόμενου των ακαθαρσιών είναι σε περιοχές που αντιμετωπίζουν πολύ χαμηλές θερμοκρασίες κατά τη διάρκεια του χειμώνα. Τα άλατα απλώνονται σε δρόμους για να αυξηθεί η τήξη του πάγου. Επιπλέον, οι θάλασσες, λόγω της αλμυρού τους φύσης, δεν είναι ικανές να παγώσουν ακόμα και όταν άλλα υδάτινα σώματα καταψύχονται λόγω πολύ χαμηλών θερμοκρασιών. Ως εκ τούτου, η γνώση της καθαρής ουσίας είναι καθοριστικής σημασίας για τη θερμοδυναμική, τις χημικές αντιδράσεις και την καθημερινή ζωή.