不均一な混合物とは何ですか?定義と例

不均一な混合物は、不均一な組成を持つ混合物として定義されます。つまり、その構成は場所によって異なります。対照的に、均一な混合物は均一な組成を持っています。どこでサンプルを取っても、その外観と構成は同じです。

化学では、均一混合物と不均一混合物の違いはもう少し複雑です。均一な混合物は、すべての成分が 1 つの相にある均一な組成を持ちますが、不均一な混合物は、成分が少なくとも 2 つの異なる相にある不均一な組成を持ちます。

異種混合物の特性

不均一な混合物は特徴的な特性を示します:

• 不均一な混合物には、2 つ以上の成分または相が含まれています。相は、少なくとも 2 つの固体、液体、気体、または固体/液体 (懸濁液)、液体/液体 (エマルジョン)、気体/液体 (エアロゾル)、または気体/固体 (煙) である可能性があります。
• さまざまなフェーズが混ざり合っていますが、物理的に分離しています。言い換えれば、それらは独自の化学的アイデンティティを保持しています。
• 混合物の異なる部分から採取されたサンプルは、異なる組成を持つ場合があります。
• 不均一な混合物の成分を分離することは通常可能です。

10 種類の異種混合物の例

異種混合の 10 の例を次に示します。

他の例としては、煙、サラダ ドレッシング、砂と砂糖の混合物、砂利などがあります。対照的に、均質な混合物の例には、空気、塩水、および鋼鉄が含まれます。

不均一混合物と均一混合物

さまざまなサイズ、形、色の岩石の川床のように、混合物が不均一であることが明らかな場合があります。また、混合物は遠くから見ると均一に見えますが、近くで見ると不均一です。たとえば、浜辺の砂を見ると、均一に見えることがあります。砂の多くのサンプルをテストすると、ほとんど同じ化学組成を持っている可能性があります。しかし、虫眼鏡で砂を見ると、貝殻の破片、さまざまな鉱物、有機物が含まれていることがわかります。

キャンディーは別の例です。緑の M&Ms キャンディーの袋は本当に均一です。袋から取り出したキャンディーはすべて緑色です。通常の M&M の袋にはさまざまな種類があり、一握りまたはサンプルごとに異なる色の選択が含まれています。ただし、50 袋のキャンディーと別の 50 袋のキャンディーを比較すると、通常の袋は均一に見える場合があります。統計的に、それぞれの色のキャンディーの数は同じです。

要点は、混合物は巨視的スケールでは均一に見えるかもしれませんが、サンプルがどんどん小さくなると不均一になるということです。不均一な混合物に、同じ物質状態の 2 つの相が含まれることがありますが、物質に 2 つの状態がある場合は、混合物が不均一であるという確かな兆候です。

均質化

均質化は、不溶性液体の不均一な混合物を均一な混合物に変えるプロセスです。最もよく知られている例は、均質化された牛乳です。牛から搾った牛乳はクリームと牛乳に分かれます。均質化により、脂肪球が小さな粒子に分解されるため、牛乳が分離しません。コーラなどの清涼飲料も均質化されます。炭酸飲料を加圧すると、開封時に泡が発生するだけでなく、保存中に成分が均一に混合されます。

均質混合物と異種混合物のワークシート

ワークシートを使用して、混合物が均一か不均一かを識別する練習をします。これらは、ダウンロードして印刷する回答キー付きの PDF ワークシートです。

• 均質混合物または異種混合物 [PDF ワークシート ] [回答キー ]
• 混合物または純物質 [PDF ワークシート ] [回答キー ]

参考文献

• IUPAC (1997)。 "混合。" 化学用語集 （「ゴールドブック」）（第2版）。オックスフォード:Blackwell Scientific Publications. doi:10.1351/goldbook
• McClements, David J. (2008). 「脂質ベースのエマルジョンおよび乳化剤」。アコーでは、Casimir C.;分、デビッド B. (eds.)。 食品脂質:化学、栄養、バイオテクノロジー。食品科学技術 （第3版）。フロリダ州ボカラトン：CRC。 ISBN 978-1420046649。
• K.W. を白くする;ゲイリーK.D.;デイビス R. E. (1992)。 一般化学 （第4版）。フィラデルフィア:サンダーズ カレッジ パブリッシング。 ISBN 978-0-03-072373-5.