第四節 混合物

混合物 (mixture),是兩種或以上純物質的物理混合。「物理混合」指的是,在混合過程中,各種純物質之間沒有發生任何化學反應。

日常生活中,我們接觸到的大多數物質都是混合物。例如,花崗岩是長石、石英、雲母等的多種物質的混合物;礦泉水是水、一些礦物鹽和微量元素的混合物;石油是多種碳氫化合物所組成的混合物;不銹鋼則是鐵、鉻、鎳等多種金屬以及少量其他非金屬的混合物。

常見的混合物

由於組成混合物的各種純物質可以按照任何比例進行混合,因此,混合物沒有固定的組成。

例如,在人類吸入和呼出的空氣中,各種純物質所佔的比例是不同的。

空氣中的
純物質
二氧化碳 其他氣體
在吸入空氣中所佔的比例 \(78\%\) \(21\%\) \(0.04\%\) \(0.0\%\) \(0.96\%\)
在呼出空氣中所佔的比例 \(75\%\) \(16\%\) \(4.0\%\) \(4.0\%\) \(1.0\%\)

因為純物質的化學成份在混合前後沒有發生變化,所以,在混合後,它們依然保留著各自獨特的性質。因此,混合物沒有固定的性質。

例如, 空氣的主要成份是氮和氧。在常壓下,氮的熔點是 \(−210^{\circ} \text{C}\),沸點是 \(−196^{\circ} \text{C}\);氧的熔點是 \(−223^{\circ} \text{C}\),沸點是 \(−183^{\circ} \text{C}\)。混合後,它們仍堅持著各自的熔點和沸點,因此,空氣沒有明確的熔點和沸點。

空氣主要是由氮 (以藍色球表示) 和 氧 (以紅色球表示) 混合而成

通過物理分離方法,可以從混合物中分離出其中的純物質。常見的物理分離方法包括過濾、蒸發、結晶、蒸餾和分餾等。

例如,海水是食鹽、水和其他純物質的混合物。通過蒸發,去除部分水,可從海水中分離出食鹽。在這個過程中,只是部分液態水轉變成水蒸氣,進入到空氣中,從而使得原本溶解在這部分水中的食鹽被分離出來。

由於在分離過程中,只是運用適當的方法,將各種純物質分開,並沒有新物質生成,因此,從混合物中分離出純物質的過程是物理變化。

通過蒸發去除水,可從海水中獲取食鹽
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