§14 Фильтрование

Вопросы перед параграфом

Задание №1

Какие вещества можно разделять фильтрованием?

Ответ

Фильтрование позволяет отделить твердое вещество от жидкости или газа.

Задание №2

Как правильно отделить осадок от раствора?

Ответ

Для отделения осадка от раствора необходимо процедить раствор через фильтр. Частицы твёрдого вещества (осадок) застрянут в фильтре, а раствор просочится через фильтр.

§14. проблемный вопрос

Задание №1

Для чего отделяют вещества друг от друга? Всегда ли это необходимо?

Ответ

Вещества отделяют друг от друга для того, чтобы получить чистое вещество. Фильтрование позволяет отделить осадок от раствора. С помощью фильтрования можно очистить воду от нерастворимых в ней примесей, например, от песка, глины, мела.
Отделять вещества друг от друга нужно не всегда, ведь иногда нам нужно использовать смеси.

§14. вопросы и задания

Задание №1

Что называют фильтрованием?

Ответ

Фильтрование — процесс разделения смеси жидкости (или газа) и твёрдых веществ при помощи пористых перегородок материалов (фильтров).

Задание №2

Из каких материалов изготавливают фильтры?

Ответ

Фильтры изготавливают из фильтровальной бумаги, ткани, активированного угля и пористых полимеров.
В лаборатории фильтрование осуществляют с помощью бумажных фильтров, изготовленных из пористой фильтровальной бумаги. К фильтрованию часто прибегают не только в лабораториях, но и в промышленности.
В промышленности используют не только бумажные или тканевые фильтры, но и выполненные из пористых полимерных материалов, пористого стекла, асбеста.
В воздушных фильтрах бумагу или ткань заменяют на активированный уголь, который тоже имеет пористую структуру. В нём много мелких сквозных каналов, на внутренней поверхности которых оседают частички пыли.
В современном автомобиле установлено сразу несколько фильтров. Один из них обеспечивает фильтрацию от пыли и грязи поступающего в двигатель воздуха. Масляный фильтр очищает моторное масло от продуктов нагара. Отдельный фильтр очищает воздух, который поступает в салон машины. Все фильтры по мере загрязнения требуют замены.
Процесс фильтрования постоянно происходит и в природе. Фильтрами в этом случае выступают слои земли, через которые проходит вода.

Задание №3

Расскажите об использовании фильтров в вашей квартире.

Ответ

Примеры домашних фильтров:
1) Сито ― для просеивания муки.
2) Фильтр водопроводной воды ― для очистки воды от частичек ржавчины.
3) Воздушный фильтр ― для очистки воздуха от частичек пыли.

Задание №4

Можно ли с помощью фильтра очистить: а) чай от растворённого в нём сахара; б) чай от плавающих в нём чаинок?

Ответ

а) Фильтр не поможет очистить чай от растворённого в нём сахара, так как растворенные молекулы сахара пройдут через фильтр вместе с раствором (чаем).
б) С помощью фильтра можно очистить чай от плавающих в нём чаинок.

Задание №5

Смесь поваренной соли и медной стружки массой 50 г размешали в 1 л воды и профильтровали. На фильтре осела стружка массой 10 г. Найдите массовую долю соли в фильтрате.

Ответ

Дано:
m (смеси) = 50г
V ($H_{2}O$) = 1л
m ($Cu$) = 10г
Найти:
$w$ ($NaCl$) = ?

Решение:
1. Рассчитываем массу поваренной соли в смеси:
m ($NaCl$) = m (смеси) − m ($Cu$) = 50 г − 10 г = 40 г
2. Рассчитываем массу воды:
m ($H_{2}O$) = V ($H_{2}O$) * ρ ($H_{2}O$) = 1000 мл * 1$\frac{г}{мл}$ = 1000 г
3. Рассчитываем массу раствора:
m (раствора) = m ($NaCl$)+m ($H_{2}O$) = 40 г + 1000 г = 1040 г
4. Вычисляем массовую долю поваренной соли в растворе:
$ω$($NaCl$) = $\frac{m(NaCl)}{m(раствора)}$ = $\frac{40 г}{1040 г}$ * 100% = 3,8%
Ответ: $w$ ($NaCl$) = 3,8%