Karışım

Kimyada karışım; fiziksel yollarla ayrılabilen, iki veya daha fazla maddenin birleşimi ile oluşan malzemedir. İki veya daha fazla türde element veya bileşiğin herhangi bir oranda fiziksel olarak karışması ile oluşabilir. Süspansiyon, emülsiyon, çözelti gibi türlere ayrılır.

Karışımlar, herhangi bir kimyasal değişim veya tepkime olmadan oluşur, bu yüzden karışım oluşurken karışımı oluşturan maddelerin kimyasal kimlikleri korunur. Buna rağmen karışımın erime noktası gibi özellikleri oluşturan maddelerden farklı olabilir. Çoğu karışım bileşenlerine fiziksel yollar ile ayrılabilir. Buna rağmen azeotrop denen karışımları birbirinden ayırmak zordur.

 Karışımların karakterleri 
Tüm karışımların karakteri, mekanik yollarla (örneğin damıtma, elektroliz, kromatografi, filtrasyon, santrifüjleme) ayrılmaya uygundur. Karışımlar, kimyasal bileşiklerden şu yönlerden farklıdır:

 Karışımlar fiziksel yollarla ayrışabilirken bileşikler ayrışamaz.
 Karışımlar oluşurken veya bozulurken çok büyük bir enerji değişimi (karışma entalpisi) meydana gelmez.
 Karışımdaki maddeler kendi özelliklerini korur.
 Karışımlar çeşitli oranlarda karışabilirken bileşiklerin oluşumunda sabit bir oran vardır.
 Karışımdaki maddeler kimyasal yapısını ve belli başlı fiziksel özelliklerini korurken bileşikteki maddeler kimyasal özelliklerini kaybeder.

Aşağıdaki tablo, maddenin farklı hallerinin karışması durumunda olası faz kombinasyonlarını ve örneklerini göstermektedir.
Çözen veya dağıtan fazÇözülen veya dağılan fazÇözeltiKolloidSüspansiyonGazGazHava (Nitrojen, oksijen ve diğer gazlar)   Sıvı  Sıvı aerosolSpreyKatı  Katı aerosolTozSıvıGazSuda çözünen oksijenSıvı köpükBira köpüğü, deniz köpüğüSıvıAlkollü içeceklerLosyon, mayonez, sütVinaigretteKatıSudaki şekerKan, pigmentli mürekkepÇamur, tebeşir taşıKatıGazMetalde çözünen hidrojenKatı köpük, aerojel, ponza taşıKuru süngerSıvıAmalgam (altında cıva), parafinde hekzanJel: Agar, jelatin, silika jel, opalIslak süngerKatıAlaşımlar, plastikteki plastikleştiricilerKızılcık camıKil, silt, kum, çakıl taşı, granit

 Homojen ve heterojen karışımlar 
küçükresim|Saf madde, karışım ve alt türlerini gösteren şemaKarışımlar homojen veya heterojen olabilir. Bir karışımın tamamı aynı fazda, tuzlu su gibi ise o karışım homojendir; aksi takdirde, karışımın bazı bölümleri farklı fazlarda ise ve birbirinden kolaylıkla ayrılabiliyorsa, su ve kum karışımı gibi, heterojendir.

Ek olarak; tek fazlı karışım homojen karışıma, çok fazlı karışım da heterojen karışıma tekabül eder. Bunun sebebi görünüşlerindeki faz sayısıdır. Homojen karışımlar tek fazlıdır ve oluşturan maddeler gözle kolayca ayrılamaz, aksine heterojen karışımlar çok fazlıdır ve oluşturan maddeler gözle kolayca ayrılabilir. Bazı durumlarda heterojen karışımlar da tek fazlı gibi görünebilir (Kolloidler ve ahşap gibi bazı maddeler).

Bazı katı maddeler, şeker ve tuz gibi, suda homojen olarak, diğer bir deyişle çözelti halinde, çözünebilir. Bu durumda su çözücü, diğer madde çözünen olarak adlandırılır. Hava, homojen karışımların iyi bir örneğidir. Hava oluşuken azot gazının içinde başta oksijen olmak üzere diğer gazlar çözünür. Burada miktarının çok olmasından dolayı azot çözücü, oksijen ve diğer gazlar çözünen konumundadır. Karışımlar, hem çözücü ve çözünen sayısı hem de maddelerin oranları bakımından sınırsız sayıdadır. Burada bunu sınırlayan bir etmen çözünürlüktür, başka bir deyişle bir maddenin başka bir madde içinde çözünebileceği, sıcaklığa ve basınca bağlı değişen, en yüksek orandır. Bir madde başka birinin içinde çözünürken çözünürlük oranını aşacak miktarda eklenirse daha fazla çözünemez ve dibe çöker.

Homojen karışımların her noktasında karışımı oluşturn maddeler aynı oranda bulunur. Karışımın bir bölümünün ayrılması, oluşan iki yeni karışımda çözücü ve çözünen oranlarını değiştirmez. Başka bir deyişle, madde miktarlarının oranı hacme bağlı değildir.

 Homojen karışımlar 

Çözelti, homojen karışım kavramına eşdeğer bir kavramdır. Çözeltilerde çözünenler, çözeltiden filtreleme vaye santrifüj gibi yöntemlerle ayrıştırılamaz veya çökmez. Çözeltiler, dışarıdan bakıldığında saf madde gibi tek parça ve tek faz (katı, sıvı veya gaz) halinde görünür, ancak çözeltiyi oluşturan maddeler karışmadan önce farklı hallerde olabilir.

 Gazlar 
Gazlar, molekülleri arasında katı, sıvı ve plazmalara göre çok zayıf bağlantıya sahiptir. Bu sebepten dolayı birbirleriyle her oranda kolayca karışarak çözelti oluşturabilirler. Bir çözünürlük sınırlarının olmaması onları diğer çözeltilerden ayırır. Gaz çözeltilerinin en bilinen örneği havadır, azot içinde oksijen başta olmak üzere diğer bazı gazların çözünmesiyle oluşur.

 Heterojen karışımlar 
Heterojen karışımlar, her tarafında aynı özelliği göstermeyen karışımlardır. Çoğu durumda iki fazlıdır. Heterojen karışımlarda bir dağılan ve bir dağıtan madde yer alır. Karışım, dağılanın dağıtan içinde çözünmeden dağılması ile oluşur. Karışımı oluşturan maddeler tam olarak moleküllerine veya atomlarına ayrılacak kadar karışmasa da açık şeklide birbirinden ayrılamaz. Eğer açık şekilde birbirinden ayrılabiliyorlarsa buna dağınık ortam denir.

Heterojen karışımlarda genellikle dağılan madde, dağıtan maddenin içinde küçük kürecikler halinde dağılır. Bu küreciklerin boyutu, maddelerin tanecikleri arasındaki çekim kuvveti başta olmak üzere çeşitli faktörlerden etkilenir. Küreciklerin boyutu, oluşturan maddelerin halleri gibi faktörler heterojen karışımları alt türlere ayırır. Bir katı, bir sıvının içinde çözünmeden dağılırsa buna süspansiyon denir. Su–zeytinyağı karışımında olduğu gibi bir sıvı ile bir sıvının oluşturduğu heterojen karışıma emülsiyon denir. Katı veya sıvının gaz içinde dağılması bir aerosol oluşturur. Kolloid, maddelerin sıvı içerisinde çok küçük parçalar halinde dağılması ile oluşur. Duman, jöle, boya gibi örnekleri vardır. Çıplak gözle bakıldığında çözelti ile karıştırılabilir, tyndall etkisi ile ayırt etmek mümkündür. Aerosollerin çoğu aynı zamanda kolloiddir.

Notlar

Kaynakça