Heterojen Madde

Doğadaki maddeler bileşimleri açısından saf madde ve karışım olarak iki gruba ayrılır. Saf maddeler, bileşen parçacıkları kimyasal özellikleri veya doğaları bakımından aynı olan maddelerdir. Saf maddeler, saf ve tek bir madde biçimidir. Bir element veya bir bileşik olabilen tek tip parçacıklardan oluşur. Örneğin gümüşün her zerresi gümüşün özelliğini gösterecektir. Saf olmayan maddeler, bileşen parçacıkları aynı kimyasal yapıya sahip olmayan maddelerdir. Saf olmayan maddeler genellikle karışım olarak bilinir. Tüm karışımlar iki ya da daha çok saf maddenin (elementler veya bileşikler) kimyasal olarak değişim geçirmeden bir araya gelerek karışmasıyla oluşur. Bir karışımdaki bileşenler ayrı ayrı kimliklerini korur. Bir karışımda elementler ve bileşikler, fiziksel olarak birbirine karışmış halde bulunur, ancak karışımı oluşturan saf maddeler arasında atomik bağlar oluşmaz. Genellikle, bir karışımın hazırlanmasında enerji ne verilir ne de alınır. Karışımın bileşimi her zaman değişir yani maddelerin belirli bir oranda karışması gerekmez. Görünümlerine göre iki ana karışım türü vardır:
1-Homojen karışımlar: Çözeltiler
2-Heterojen karışımlar: Kolloidler, süspansiyonlar, emülsiyonlar, ve aerosoller
Homojen Karışımlar
Homojen (“Homo” kelimesi aynı anlamına gelir) bir karışımda tüm bileşenler eşit olarak dağılmıştır, ayrı ayrı görülemezler. Örneğin meşrubatta tatlandırıcı, karbondioksit ve su gibi bileşenlerin tek bir faz oluşturduğu görülür. Bu nedenle, meşrubat homojen bir karışımdır. Aynı şekilde, tuz ve su karışımı her yudumda tuzlu bir tada sahiptir, bu da tuzun karışımın tüm bölgelerinde eşit olarak dağıldığı anlamına gelir. Atmosferdeki hava da çeşitli gazların ve yaşanan şehre bağlı olarak kirletici parçacıkların homojen bir karışımıdır. Homojen karışımların bileşenleri fiziksel olarak birbirinden ayrılamaz.
Çözeltileri oluşturan bileşenler birbirinden ayırt edilemezler, iyi karışmışlardır. Bu nedenle homojendirler yani karışım boyunca özellik aynıdır, bileşenler karışımın her bölümünde aynı oranda bulunur. Çözeltiler sıvı, gaz ve hatta katı olabilir. Sadece bu da değil, çözeltilerin tek tek bileşenleri maddenin farklı halleri olabilir. Tuzlu su, alkollü su, şarap ve riske homojen karışım (çözelti) örnekleridir. Çözelti arasında herhangi bir bölme yoktur. Örneğin, tuzlu su çözeltisini ikiye bölecek herhangi bir tabaka, köpük veya herhangi bir şey olmadığını görülür.

Heterojen Karışımlar

Heterojen (“hetero” kelimesi farklı anlamına gelir) karışımlar, homojen olmayan ve eşit olarak dağılmayan daha küçük bileşen parçaları içeren karışımlardır. Bileşenleri kolayca tanımlanabilir ve birden fazla faz çıplak gözle görülebilir hatta nispeten kolayca ayrılabilir. Bir bardaktaki gazoz gibi gazlı içeceklerin içine atılan buz küpleri (erimeden önce), süte karıştırılan tahıl gevrekleri, pizzadaki çeşitli malzemeler, deniz suyu, kum, salata, karışık çerez, tavuklu şehriye çorbası, meyveli ve fındıklı kurabiyeler heterojen karışımlar veya basit, adi karışımlardır.
Yağ ile sudan oluşan bir karışımında olduğu gibi birbiriyle karışmayan iki sıvının karışımı da heterojendir çünkü bu iki sıvı farklı yoğunluktadır, bu nedenle eşit dağılamazlar. Yağ üst yüzeyde yüzmeye başlar ve karışımda net iki faz oluşur, fazlar birbirleriyle karışmazlar. Suya bir miktar toz şeker ile kum karıştırılırsa bir süre sonra kumun dibe çöktüğü ve şekerin suda tamamen çözündüğü, karışım iki bölüme ayrılmış olduğu görünür. Tuz (sodyum klorür )ve kum karışımında da aynı durum gözlenir. Kolloidler, süspansiyonlar, emülsiyonlar ve aerosoller heterojen karışımlardır.

Kolloidler

Kolloidler mikroskobik düzeyde heterojen ama görsel olarak homojen ve bulanıktırlar.. Karışımdaki parçacıklar çok küçük olduğundan (1 nanometre ila 1 mikrometre) görsel olarak homojen görünürler. Kolloid bir karışıma bir ışık demeti gönderilirse karışımdan geçerken ışıkta saçılma görülür, geçtiği yol bir iz şeklinde fark edilir. Bu,Tyndall etkisidir, karışımın heterojen olduğu bu şekilde anlaşılır. Kolloidler ve süspansiyonlar arasındaki fark, kolloidlerdeki parçacıkların daha küçük olması, asılı kalması, zamanla çökmemesidir. Tıraş kremi, ketçap, krem şanti, jöle, mürekkep, şampuan, sıvı deterjan, sabunlu su, kan ve süt kolloid karışımlardır.

Süspansiyonlar

Süspansiyon, çökelme için yeterince büyük katı parçacıklar içeren heterojen bir karışımdır. Çok fazlıdırlar. Katı parçacıklar sıvı çözücü içinde çözünmezler, tebeşir tozu ve su karışımında olduğu gibi askıda kalırlar ve serbestçe yüzerler. Bunlar 1 mikrometreden daha büyüktürler ve genellikle çıplak gözle görülebilecek kadar büyüktürler. Sudaki kum, çamurlu su, ayran (su ve yoğurt karışımı), Türk kahvesi, yeni sıkılan meyve suyu, talaş ile su karışımı, çorba, su ile demir tozu karışımı süspansiyon örnekleridir. Süspansiyonların önemli bir özelliği, asılı parçacıkların rahatsız edilmeden bırakılırsa zamanla çökmesidir.

Emülsiyonlar

Birbiri içinde çözünmeyen iki sıvının karışımıdır. Mayonez, süt, yumurta sarısı, tereyağı (içinde su bulunduğu için), zeytinyağlı su, su ile benzin ya da su ile petrol, su ile karbon tetraklorür karışımı birer emülsiyondur.

Aerosoller

Bir katı ya da sıvı bir gaz içinde dağılırsa aerosol denilen karışımlar oluşur. Sis, spreyli parfümler, deodorantlar, oda spreyleri, spreyli böcek ilaçları, sprey boyalar sıvı aerosollere, toz, bacalardan çıkan duman ve volkanik kirlilik ise katı aerosollere örnektir.
Not: Aerosollerin ve emülsiyonların bazı örnekleri kolloid yapıdadır.

Kaynakça:
https://www.diffen.com/difference/Heterogeneous_vs_Homogeneous
https://www.geeksforgeeks.org/homogeneous-and-heterogeneous-mixtures/
http://www.bingol.edu.tr/documents/VI%20ve%20VII%20Hafta.pdf

Yazar: Müşerref Özdaş

Heterojen karışım nedir sorusuna cevap bulmak için öncelikle kimya kaynaklarından istifade etmeniz gerekir. Bu karışım türün örnekleri ile konunun ayrıntıları ile anlaşılması çok daha kolay olacaktır. Heterojen karışım örnekleri neler? Karışımların ayrıştırılması da kimya derslerinde incelenen ayrı bir konudur. Hazırlanan karışımların zaman zaman ayrıştırılmasına ihtiyaç vardır. Heterojen karışımlar nasıl ayrıştırılır sorusunun cevabı yazımızın devamında.

Heterojen Karışım Nedir?

Karışım türleri doğal yollardan oluşabileceği gibi laboratuar ortamında da hazırlanabilir. Örneğin deniz suyu, su ve tuzun karışması ile oluşmuş tamamen doğal bir karışımdır. İnsan eli ile hazırlanan serum ise doğal hazırlanmış bir karışım değildir.

Karışım türleri homojen ve heterojen olmak üzere ikiye ayrılır. Homojen karışım, dışarıdan bakıldığında iki ya da daha fazla maddenin karışımı gibi gözükmeyen, tek bir madde gibi gözüken karışımlardır. Heterojen karışımlarda ise karışımda kullanılan maddeler dışarıdan bakıldığında belli olur.

Heterojen Karışım Örnekleri Neler?

Heterojen karışımların da kendi içinde 4 farkı türü vardır. Bu karışım türleri ise aşağıdaki gibidir.

• Emülsiyon karışım
• Süspansiyon karışım
• Aerosol karışım
• Adi karışım

Heterojen karışım örnekleri de konu içerisinde dikkate almanız gereken konular arasındadır. Örneğin bir kap içinde yer alan kum ve çakıl karışımı heterojen bir karışımdır. Karışım içindeki maddeler kum eleği ile birbirinden ayrılabilir.

Bazı karışımlar da homojen görünse de esasında heterojendir. Örneğin ayran ilk bakışta homojen görünür. Fakat ayranı beklettiğinizde yoğurdun yoğunluğu fazla olduğundan yoğurt dibe çökecektir. Damıtma ya da süzme yöntemi ile bu karışımdaki maddeler de ayrıştırılabilir.

Talaş ve çakıl karışımı gibi türler de heterojen karışıma örnektir. İki maddenin yoğunluk farkı ayrıştırma esnasında kullanılabilir. Bu karışım suya atıldığında yoğunluğu düşük olan talaş yukarıda kalacaktır. Süzgeç ile talaş ve çakıl birbirinden ayrılabilir.

Özellikleri her yerde aynı olmayan karışımlara heterojen karışımlar denir. Heterojen karışımlarda karışımı oluşturan tanecikler birbiri içerisinde homojen dağılmaz. Kum-su, zeytinyağı-su gibi karışımlar çıplak gözle bile incelendiğinde heterojen karışım oldukları anlaşılır.

Bazı karışımlar ayırt etmek için ise büyüteç. ışık veya mikroskop kullanılmalıdır. Süt bu karışıma en iyi örnektir. Süte mikroskopla bakıldığında her yerinde su ve yağ dağılımı aynı değildir.

Karışımı oluşturan maddelerin biri diğeri içinde dağılıyorsa dağılan maddeye dağılan faz, çözücü maddeye ise dağıtan faz denir.

Heterojen Karışımların sınıflandırılması

Heterojen karışımlar genelde birden çok fazdan oluşur. Dağıtan faz ve dağılan fazın fiziksel haline göre heterojen karışımlar,

• Emülsiyon
• Süspansiyon
• Aerosol
• Adi Karışım

olarak sınıflandırılır.

Emülsiyon

Dağıtan ve dağılan fazları sıvı olan karışımlara emülsiyon denir. Su-zeytinyağı karışımı, su-mazot karışımı, süt, mayonez örnek olarak verilebilir. Bu karışımlar bir kararlı değillerdir yani bir süre bekletildiklerinde iki ya da daha fazla farklı sıvı faza ayrılır.

Süspansiyon

Dağıtan fazı sıvı, dağılan fazı katı olan karışımlara süspansiyon denir. Tebeşir tozu-su, çamurlu su, kum su karışımı örnek olarak verilebilir. Bu karışımlarda ise katı faz bir süre sonra yer çekiminin etkisiyle çöker.

Aerosol

Dağıtan fazı gaz, dağılan fazı katı veya sıvıdan oluşan heterojen karışımlara aerosol denir. Sis, sprey ve bulut sıvı aerosoldür. Duman, tozlu hava katı aerosoldür.

Adi Karışım

Katı-katı heterojen karışımlardır. Adi (basit) karışımlarda dağılan ve dağıtan faz ayrımı yapılamaz. Kum-şeker, tuz-şeker, pirinç-bulgur, kuruyemiş karışımları adi karışımlara örnektir.

Kolloid

Bir maddenin başka bir madde içerisinde gözle görülemeyecek kadar küçük tanecikler halinde dağılmasıyla oluşan heterojen karışımlardır. Süspansiyon, emülsiyon ve aerosolların büyük çoğunluğu kolloiddir.

Kolloid karışımlar genelde homojen görünümlüdür ve üzerine ışık demeti uygulandığında ışığı her yöne farklı dağıtır veya mikroskopla tespit edilir. Homojenize süt, duman, mürekkep, kan, boya, sis, jel kolloid örnekleridir.

Heterojen Karışımların Tanecik Boyutuna Göre Sınıflandırılması

Heterojen karışımlar, dağılan taneciklerin tanecik boyutuna göre sınıflandırılır.

• Dağılan tanecikler metreden (1nm) küçükse homojen (çözelti) oluşur.
• Dağılan taneciklerin boyutu m ile m (1000 nm) aralığında ise kolloidal karışım oluşur.
• Taneciklerin boyutu m büyük ise süspansiyon oluşur.
• Aerosolde dağılan madde boyutu 1 nm ile 1000 nm aralığında ise kolloidal adını alır.
• Dağılan katı taneciklerin boyutu nm’den büyük büyükse gözle görülebilir ve katı tanecikleri dibe çöker. Bu tür süspansiyonlara kaba süspansiyon denir.

Kolloid ve Çözeltilerin Tyndall Olayı ile Ayırt Edilmesi

Çözeltilerde tanecikler atomik büyüklükte olduğu için süspansiyon içerisinde dağılan parçacıklar atomların çapından çok daha büyüktür. Kolloid tanecikleri ise 1 nm ile 1000 nm arasındaki çaplara sahiptir. Kolloidler ışığı dapıtma özelliğine sahiptir. Kolloidal karışımların ışığı dağıtabilme özelliğine Tyndall etkisi denir. Tyndall etkisi kolloidlerden çözeltileri ayırt etmede kullanılan bir yöntemdir.

Tozlu hava da kolloid karışımıdır. Güneş ışınları, tozlu havanın içinden geçerken dağılmaya uğradığı için toz zerrecikleri görülebilir. Parlak ışığın toz tanecikleri tarafından saçılması Tyndall etkisine örnektir.