§ 2. Рідини та розчини

Ви вже знаєте, що речовини можуть перебувати в трьох агрегатних станах. Для кожного з них характерні певні властивості.

Навколо нас є багато різних рідин. Вони можуть бути різного кольору, мати різну температуру кипіння тощо. Але в усіх рідин є спільні властивості, зумовлені особливостями агрегатного стану.

Якщо ми говоримо про воду, то зазвичай ідеться про воду водопровідну, бутильовану, річкову, морську тощо.
У природі чистої води не існує, вона завжди містить домішки, що потрапляють із повітря чи ґрунту. Тож вода в природі є складовою різних сумішей і розчинів.

Якщо речовина складається з молекул, то в чистій речовині всі молекули однакові. А от у суміші наявні молекули різних речовин.

Суміші бувають однорідні та неоднорідні. В однорідних частинки компонентів розподілені рівномірно, а в неоднорідних — ні.

Однорідні суміші речовин із водою (або іншою рідиною) називають розчинами. У таких сумішах воду (або іншу рідину) називають розчинником, а інші компоненти — розчиненими речовинами.

У разі змішування речовини не змінюються. Ґрунтуючись на властивостях речовин, суміші можна розділити на окремі компоненти.

У цей спосіб на млинах від пшениці відокремлюють маленькі залізні часточки, які могли потрапити до неї під час збирання комбайном.

Деякі неоднорідні суміші можна розділити фільтруванням.
Фільтр — це пористий матеріал, крізь отвори якого легко проникають молекули води й інших розчинених речовин, але не проходять великі часточки, зокрема піску, мулу тощо.

Фільтруванням можна очистити від бруду й зробити придатною для використання прісну (несолону) воду з річки або озера. Очистити солону морську воду від розчинених у ній солей у такий спосіб неможливо.

Вода в розчинах зберігає властивість кипіти. Під час нагрівання розчинів речовин, які киплять за дуже високої температури (нелетких речовин), вода (або інший леткий розчинник) випаровується, а нелетка речовина залишається. Такий спосіб розділення сумішей називають випарюванням.

Якщо є суміш двох летких рідин, відокремити їх можна перегонкою (дистиляцією). Для цього в лабораторії використовують спеціальний прилад. Приміром, для суміші спирту й води: спочатку під час нагрівання випаровується переважно більш летка рідина — спирт (рідина з найменшою температурою кипіння). А під час сильнішого нагрівання — менш летка вода. У такий спосіб можна розділити суміш двох рідин.

Перегонкою також можна очищувати від солей і морську воду, щоб її застосовувати для постачання прісної води в засушливі регіони. Проте випаровування великих обсягів води потребує величезної кількості енергії.
Сьогодні в деяких посушливих регіонах морську воду очищують від розчинених солей в інший спосіб. Його називають зворотним осмосом.

Цей спосіб ґрунтується на тому, що воду пропускають крізь спеціальні мембрани під великим тиском. Мембрана — це спеціальний пористий матеріал. Пори настільки маленькі, що крізь них проходять лише молекули води, а більшість частинок солей і хвороботворні бактерії затримуються. Таку воду називають знесоленою.
Сьогодні існують прилади для такого очищення води з різною потужністю: як для невеликого помешкання, так і для невеликого міста. Вода, очищена зворотним осмосом, дорожча за воду в наших водогонах.