混合物の種類

私たちの身の回りにある物質のほとんどは純粋な物質ではなく、混合物です。純粋な物質は、融点や沸点などの物理的特性が一定であるという特徴があります。混合物はまったく逆の特徴を持ちます。

混合物は、2 つ以上の物質から構成される材料であり、一定の組成を持たず、定義された物理的特性も持ちません。

たとえば、純粋な物質の融点と沸点は、明確に定義された温度で発生します。混合物の融点と沸点は特定の温度範囲で発生します。以下の 2 つの物理状態変化グラフを参照してください。 1 つ目は純粋な物質である蒸留水で、2 つ目は一般的な混合物です。

水の図の場合、海面での融点は 0 ℃に正確に等しく、物質全体の状態が変化するまで温度は上昇しないことに注意してください。沸点でも同じことが起こり、100℃では一定のままです。混合図の場合、融解温度と沸点は最初から最後まで一定ではなく、温度変動範囲内にあることがわかります。

ただし、特定の種類の混合物は、溶融または凝固プロセス (共晶混合物) または沸騰プロセス (共沸混合物) 中に純粋な物質であるかのように動作します。これら 2 種類の混合物については、以下の文章をお読みください。

共晶混合物および共沸混合物

物理的状態が変化する過程での挙動に応じて混合物を分類することに加えて、その外観に応じて混合物を分類することもできます。したがって、均質な混合物と不均質な混合物が存在します。

均質な混合物: 超顕微鏡で検査した場合でも、全体的に均一な外観を示します。これらは溶液と呼ばれ、濾過や超遠心分離機などの物理的方法では分離できません。

例：含水アルコール（水とアルコールの混合物）、食塩水（水と塩）、自家製美容液（水、塩、砂糖）、大気（酸素ガスと窒素ガスを主成分とする混合物）、18金（金75％）、12.5％の銀と12.5％の銅）。

不均一混合物: 複数の相を持ち、二相 (2 相)、三相 (3 相)、四相 (4 相)、および多相 (複数の相) があります。溶解した粒子のサイズに応じて、不均一な混合物には粗い分散液 (肉眼で簡単に確認できます) やコロイド状の分散液が存在することがあります。

例：花崗岩（石英、雲母、長石の混合物）、水と油、水と砂、水と氷。

コロイド分散体は、不均一な混合物であると認識するのがより困難です。 2 つの例は血液と牛乳ですが、肉眼では 1 つの相しか持たず、均一に見えます。しかし、超顕微鏡で見ると、血液は血漿（液体部分）と赤血球と白血球で構成されているのに対し、牛乳は水中の脂肪とタンパク質で構成されていることがわかります。さらに、超遠心分離機で簡単に分離できます。