تعریف و مثال های مخلوط های ناهمگن در شیمی و فیزیک

مخلوط ناهمگن، مخلوطی است که ترکیب آن یکنواخت نیست. ترکیب این مخلوط از یک ناحیه به ناحیه دیگر متفاوت است و حداقل دو فاز وجود دارد که از هم جدا می مانند و ویژگی های قابل شناسایی دارند. اگر نمونه ای از یک مخلوط ناهمگن را بررسی کنید، می توانید اجزای جداگانه آن را مشاهده نمایید.

در شیمی فیزیکی و علم مواد، تعریف مخلوط ناهمگن کمی متفاوت است. در اینجا، مخلوط همگن به مخلوطی اطلاق می شود که تمام اجزا در یک فاز واحد قرار دارند، در حالی که مخلوط ناهمگن شامل اجزا در فازهای مختلف می باشد.

مثال هایی از مخلوط های ناهمگن

• بتن یک مخلوط ناهمگن از سنگدانه، سیمان و آب است.
• شکر و شن یک مخلوط ناهمن هستند. اگر به دقت نگاه کنید، می توانید کریستال های ریز شکر و ذرات شن را شناسایی کنید.
• مکعب های یخ در نوشابه یک مخلوط ناهمن هستند. یخ و نوشابه در دو فاز متمایز ماده (جامد و مایع) قرار دارند.
• نمک و فلفل یک مخلوط ناهمن هستند.
• کوکی های شکلاتی یک مخلوط ناهمن هستند. اگر از یک کوکی یک گاز بزنید، ممکن است تعداد شکلات ها در آن با تعداد در گاز زدن دیگری متفاوت باشد.
• نوشابه به عنوان یک مخلوط ناهمن در نظر گرفته می شود. این مخلوط حاوی آب، شکر و دی اکسید کربن است که حباب ها را تشکیل می دهد. در حالی که شکر، آب و عطرها ممکن است یک محلول شیمیایی تشکیل دهند، حباب های دی اکسید کربن به طور یکنواخت در مایع توزیع نشده اند.

مخلوط های همگن در مقابل مخلوط های ناهمگن

در یک مخلوط همگن، اجزا به همان نسبت وجود دارند، صرف نظر از اینکه از کجا نمونه برداری کنید. در عوض، نمونه هایی که از قسمت های مختلف یک مخلوط ناهمن گرفته می شوند ممکن است نسبت های مختلف اجزا را شامل شوند.

برای نمونه، اگر یک دسته شکر از کیسه ای از شکلات های سبز بردارید، هر شکلاتی که برداشتید سبز خواهد بود. اگر یک دسته دیگر بردارید، دوباره تمام شکلات ها سبز خواهند بود. آن کیسه یک مخلوط همگن است. اگر یک دسته شکلات از یک کیسه معمولی M&M بردارید، نسبت رنگ هایی که می گیرید ممکن است با نسبت رنگ هایی که در دسته دوم می گیرید متفاوت باشد. این یک مخلوط ناهمن است.

بیشتر اوقات، اینکه آیا یک مخلوط ناهمن یا همگن است بستگی به مقیاس نمونه دارد. با استفاده از مثال شکلات، در حالی که ممکن است نسبت رنگ های شکلات را با مقایسه دسته ها از یک کیسه بگیرید، مخلوط ممکن است همگن باشد اگر تمام رنگ های شکلات ها از یک کیسه را با تمام شکلات های کیسه دیگری مقایسه کنید. اگر نسبت رنگ ها را از ۵۰ کیسه شکلات به ۵۰ کیسه دیگر مقایسه کنید، احتمالاً هیچ تفاوت آماری بین نسبت رنگ ها وجود نخواهد داشت.

در شیمی نیز همین طور است. در مقیاس کلان، یک مخلوط ممکن است همگن به نظر برسد، اما زمانی که ترکیب نمونه های کوچکتر را مقایسه می کنید، ناهمگن خواهد شد.

همگنی

یک مخلوط ناهمن می تواند از طریق فرآیندی به نام همگنی به یک مخلوط همگن تبدیل شود. مثالی از همگنی، شیر همگن شده است که به گونه ای فرآوری می شود که اجزای شیر پایدار بمانند و از هم جدا نشوند.

در مقابل، شیر طبیعی در حالی که ممکن است هنگام تکان دادن همگن به نظر برسد، پایدار نیست و به راحتی به لایه های مختلف جداسازی می شود.