혼합

화학에서 혼합물은 화학적으로 ^[1]결합되지 않은 두 개 이상의 다른 화학 물질로 이루어진 물질이다.혼합물은 동일성이 유지되고 용액, 현탁액 및 콜로이드 ^[2]^[3]형태로 혼합되는 두 개 이상의 물질의 물리적 결합이다.

혼합물은 화학 결합이나 다른 화학적 변화 없이 원소나 화합물과 같은 화학 물질을 기계적으로 혼합 또는 혼합하여 각 성분 물질이 고유한 화학적 특성과 ^[4]구성을 유지하도록 하는 하나의 산물이다.성분에 화학적 변화가 없음에도 불구하고 혼합물의 녹는점과 같은 물리적 특성은 구성 요소의 특성과 다를 수 있습니다.일부 혼합물은 물리적(기계적 또는 열적) 수단을 사용하여 성분으로 분리할 수 있습니다.공생물은 일반적으로 구성 요소(물리적 또는 화학적 과정 또는 ^[5]^[6]^[7]이들의 혼합물)를 얻기 위해 필요한 분리 과정과 관련하여 상당한 어려움을 야기하는 혼합물 중 하나입니다.

혼합물의 특성

모든 혼합물은 기계적 방법(예: 정제, 증류, 전기 분해, 크로마토그래피, 열, 여과, 중력 선별, 원심 분리)^[8]^[9]에 의해 분리될 수 있는 것으로 특징지을 수 있다.혼합물은 다음과 같은 면에서 화합물과 다릅니다.

혼합물 내의 물질은 여과, 냉동 및 증류와 같은 물리적 방법을 사용하여 분리할 수 있다.
혼합물이 형성될 때 에너지 변화가 거의 없거나 전혀 없다(혼합물의 엔탈피 참조).
혼합물 속의 물질들은 각각의 성질을 유지한다.

모래와 물의 예에서 두 물질이 혼합될 때 어떤 변화도 일어나지 않았습니다.모래는 물 속에 있지만 물 밖에 있을 때와 같은 특성을 유지합니다.

혼합물은 가변 조성을 가지며, 화합물은 고정적이고 확실한 공식을 갖는다.
혼합될 때, 개별 물질은 혼합물에 그들의 특성을 유지하는 반면, 만약 그들이 화합물을 형성한다면 그들의 특성은 변할 수 있다.^[10]

다음 표는 세 가지 혼합물의 "패밀리"에서 가능한 모든 위상 조합에 대한 주요 특성과 예를 보여줍니다.

혼합 표
분산매질(혼합물 단계)	용해상 또는 분산상	솔루션	콜로이드	서스펜션(농도 분산)
가스	가스	가스 혼합물: 공기(산소 및 기타 질소 내 가스)	없음.	없음.
	액체.	없음.	액체 에어로졸:^[11] 안개, 안개, 증기, 헤어스프레이	스프레이
	단단한	없음.	솔리드 에어로졸:^[11] 연기, 얼음 구름, 대기 미립자	먼지.
액체.	가스	솔루션: 수중 산소	액체 거품: 생크림, 면도 크림	바다 거품, 맥주 헤드
	액체.	솔루션: 알코올 음료	에멀젼: 우유, 마요네즈, 핸드크림	비네그레트
	단단한	솔루션: 물에 담근 설탕	액체 솔: 유색인종 , 혈액	서스펜션: 진흙(물 속에 떠 있는 분필)
단단한	가스	솔루션: 금속 중의 수소	고체 폼: 에어로겔, 스티로폼, 경석	폼: 드라이 스펀지
	액체.	솔루션: 아말감(금속에 함유), 파라핀 왁스의 헥산	겔: 한천, 젤라틴, 실리콘, 오팔	젖은 스폰지
	단단한	솔루션: 합금, 플라스틱 가소제	솔리드솔: 크랜베리 유리	점토, 실트, 모래, 자갈, 화강암

균질 및 이종 혼합물

혼합물은 균질 또는 이종일 수 있습니다. 물 속의 소금과 같이 성분이 균일하게 분포하는 혼합물을 균질이라고 하는 반면, 물 속의 모래와 같이 성분이 서로 명확하게 분리된 혼합물을 균질이라고 합니다.

또한 "균일 혼합물"은 균질 혼합물을 나타내는 다른 용어이고 "균일하지 않은 혼합물"은 이질 혼합물을 나타내는 다른 용어입니다.이러한 용어는 입자가 균일하게 분포되어 있기 때문에 균질 혼합물이 균일한 모양 또는 하나의 가시적 위상만을 갖는다는 생각에서 파생되었습니다.그러나 이질적인 혼합물은 비균일성 조성을 가지며, 그 구성 물질은 서로 쉽게 구별할 수 있다(종종 서로 다른 상에서는 그렇지 않다).

소금과 설탕과 같은 여러 고체 물질이 물에 녹아서 용액이라고 불리는 특별한 형태의 균질 혼합물을 형성하는데, 그 안에 용질(용해 물질)과 용매(분해 매체)가 모두 존재한다.공기도 해결책의 한 예입니다. 질소 용제의 균질 혼합물로, 산소와 소량의 다른 용질이 용해됩니다.혼합물은 물질의 수나 양에서 제한되지 않지만, 균질 혼합물의 용질 대 용매 비율은 혼합물이 분리되어 이질화되기 전에 특정 지점에 도달할 수 있습니다.

균질 혼합물은 구성 물질이 전체적으로 균일하게 분산되어 있는 것이 특징이며, 이 물질은 혼합물 내의 모든 곳에 동일한 비율로 존재합니다.달리 말하면, 균질 혼합물은 혼합물에서 추출된 위치에 관계없이 동일합니다.예를 들어, 고액 용액을 같은 부피의 두 부분으로 나눌 경우, 그 절반에는 동일한 양의 액체 매체와 용해된 고체(용매 및 용질)가 포함됩니다.

물리화학 및 재료과학에서 "균질"은 ^[12]단상인 물질과 혼합물을 더 좁게 기술한다.

균질혼합물, 이종혼합물, 화합물 및 원소의 차이를 미시적으로 나타내는 도표

솔루션

용액은 용매에 대한 용질의 비율이 용액 전체에서 동일하고 입자가 여러 소스로 균질화되더라도 육안으로 볼 수 없는 특수한 유형의 균질 혼합물이다.용액에서 용질은 시간이 경과해도 안정되지 않으며 필터나 ^[13]원심분리기와 같은 물리적 방법으로 제거할 수 없습니다.용질과 용제의 상은 처음에는 달랐을 수 있지만 균질 혼합물로서 용액은 단상(고체, 액체 또는 기체)을 가진다.

가스

기체는 원자나 분자 사이에 가장 큰 공간(그리고 결과적으로 가장 약한 분자간 힘)을 보인다; 분자간 상호작용은 액체와 고형물에 비해 매우 작기 때문에, 희박한 기체는 서로 쉽게 용액을 형성한다.공기는 그러한 예 중 하나입니다. 보다 구체적으로 질소(주요 성분)에 용해된 산소와 기타 가스의 가스 용액으로 설명할 수 있습니다.

혼합물 유형 구분

균질 혼합물과 이종 혼합물을 구별하는 것은 표본 추출 규모의 문제이다.전체 물품을 "표본"으로 계산할 수 있는 경우 충분히 거친 척도로는 모든 혼합물이 균질하다고 할 수 있습니다.충분히 미세하게는, 샘플이 단일 분자만큼 작을 수 있기 때문에, 어떤 혼합물도 이질적이라고 말할 수 있다.실제로 사용된 검사에 사용된 혼합물의 표본에 관계없이 혼합물의 관심 특성이 동일하면 혼합물은 균질한 것입니다.

Gy의 표본이론은 입자의 이질성을 다음과 ^[14]같이 정량적으로 정의한다.

{\displaystyle h_{i}=syslogfrac {(c_{i}-c_{\text{fil}})m_{i}{c_{\text{aver}}}},

$c_{i}$ 서 h $(\$ $(\$ $m_{i}$ batch $(\$ $text{i$ $m_{i}$ m $(\$ $m_{$ $i})$ $m_{\text{aver}}$ $i$ $(\$ $displaystyle$ m_{aver $})$ 는 $m_{{\text{aver}}}$ 각각 모집단의 $이질량$ 이다.모집단의 $i번째$ 입자에 대한 관심 속성, 모집단의 관심 속성의 질량 농도, 모집단의 $i번째$ 입자의 질량 및 모집단 내 입자의 평균 질량을 나타냅니다.

이질적인 입자의 혼합물을 표본 추출하는 동안 표본 추출 오차의 분산은 일반적으로 0이 아닙니다.

Pierre Gy는 포아송 표본 추출 모형에서 표본의 질량 농도에서 표본 추출 오차의 분산에 대한 다음 공식을 도출했습니다.

{{displaystyle V=frac {1}{{i=1}^{N}q_{i}m_{i}^2}\sum_{i}{n}{n}{i}(1-q_{i})m_{i}\left(a_{i}-{i}\frac_{{j}^{{n}^{n}^{{{{{n}}}}}}}}{{{{n}}}}{{{{{{n}}}}}}{{{{{{{n}}}}}}}}}

어느 V입자들의 인구(그 샘플이 채취되었다 전에)의 표본 오차의 변화, N을 몇번이나 인구의ith 입자의 q는 샘플(그ith 입자의 일차 포함 가능성 즉)인구의ith 입자 등은 확률은, m은 질량과는 남자를 있다.사기ss모집단의 ih 입자에 대한 관심 속성의 집중.

위의 표본오차분산식은 표본 내 질량농도의 선형화에 기초한 근사치이다.

Gy 이론에서 올바른 표본 추출은 모든 입자가 표본에 포함될 확률이 동일한 표본 추출 시나리오로 정의된다.이는_i q가 더 이상 i에 의존하지 않으므로 기호 q로 대체할 수 있음을 의미합니다. 표본오차의 분산에 대한 Gy의 방정식은 다음과 같습니다.

{{displaystyle V=back {1-q}{qM_{\text{batch}^2}\sum _{i=1}^{N}m_{i}^2}\left (a_{i}-a_{\text{batch}}\right)^{2}

여기서_batch a는 표본을 추출할 모집단의 관심 속성의 농도이고_batch, M은 표본을 추출할 모집단의 질량이다.

균질화

혼합물의 특성

레퍼런스

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[14] Gy, P (1979). Sampling of Particulate Materials: Theory and Practice. Amsterdam: Elsevier.

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