आपल्या दैनंदिन जीवनात, अनेक वेळा आपल्याला पदार्थांच्या मिश्रणातून कोणतातरी पदार्थ वेगळा करताना दिसतो.
$\quad$ चहा तयार करताना चहाची पाने चाळणीने द्रवापासून वेगळी केली जातात (आकृती ३.१).

आकृती ३.१ चाळणीने चहाची पाने वेगळी करणे

$\quad$ पीक कापताना धान्याचे दाणे देठापासून वेगळे केले जातात. लोणी वेगळे करण्यासाठी दूध किंवा दही मथले जाते (आकृती ३.२). कापसाच्या बियांपासून तंतू वेगळे करण्यासाठी आपण कापूस काढतो.

$\quad$ कदाचित तुम्ही खारट दलिया किंवा पोहा खाल्ला असेल. जर त्यात मिरच्या असल्याचे तुम्हाला आढळले, तर तुम्ही त्या काळजीपूर्वक काढून टाकल्या असतील.

समजा तुम्हाला आंबा आणि पेरू असलेली एक टोपली दिली आहे आणि ते वेगळे करण्यास सांगितले आहे. तुम्ही काय कराल? एक प्रकारचे फळ निवडून स्वतंत्र पात्रात ठेवाल, बरोबर?

सोपे वाटते, पण जर आपल्याला वेगळे करायचे असलेले पदार्थ आंबा किंवा पेरूपेक्षा खूपच लहान असतील तर?

आकृती ३.२ दूध किंवा दही मथून लोणी काढले जाते

समजा तुम्हाला मीठ मिसळलेल्या वाळूचा एक ग्लास दिला आहे. हाताने वाळूचे कण बाहेर काढून या मिश्रणातून मीठ वेगळे करण्याचा विचार करणे देखील अशक्य!

पण, अशा पदार्थांचे पृथक्करण आपल्याला अजिबात का करायचे आहे, हे पाहेलीला जाणून घ्यायचे आहे.

कृती १

सारणी ३.१ च्या स्तंभ १ मध्ये, पृथक्करणाची काही प्रक्रिया दिल्या आहेत. पृथक्करणाचा हेतू आणि वेगळ्या केलेल्या घटकांचा वापर कसा केला जातो हे अनुक्रमे स्तंभ २ आणि ३ मध्ये नमूद केले आहे. तथापि, स्तंभ २ आणि ३ मध्ये दिलेली माहिती गोंधळलेली आहे. तुम्ही प्रत्येक प्रक्रियेचा जुळवाजोड तिच्या हेतूशी आणि वेगळ्या केलेल्या घटकांच्या वापराच्या पद्धतीशी करू शकता का?

सारणी ३.१ आपण पदार्थांचे पृथक्करण का करतो?

आपल्याला दिसते की, एखादा पदार्थ वापरण्यापूर्वी, त्यात मिसळलेले असू शकणारे हानिकारक किंवा निरुपयोगी पदार्थ वेगळे करणे आवश्यक असते. कधीकधी, आपण उपयुक्त घटक देखील वेगळे करतो जर त्यांचा स्वतंत्रपणे वापर करण्याची गरज असेल.

वेगळे करायचे पदार्थ वेगवेगळ्या आकाराचे किंवा साहित्याचे कण असू शकतात. हे पदार्थाच्या कोणत्याही तीन अवस्थेत असू शकतात म्हणजे घन, द्रव किंवा वायू. तर, जर मिश्रित पदार्थांमध्ये इतके वेगवेगळे गुणधर्म असतील तर आपण त्यांचे पृथक्करण कसे करू?

३.१ पृथक्करणाच्या पद्धती

एकत्र मिसळलेल्या पदार्थांचे पृथक्करण करण्याच्या काही सोप्या पद्धतींची आपण चर्चा करू. दैनंदिन क्रियाकलापांमध्ये यापैकी काही पद्धती वापरल्या जात असल्याचे तुम्हाला आढळू शकते.

हाताने निवडणे (हँडपिकिंग)

कृती २

दुकानातून विकत घेतलेले अन्नधान्याचे एक पॅकेट वर्गात आणा. आता, ते धान्य कागदाच्या शीटवर पसरवा. तुम्हाला कागदाच्या शीटवर फक्त एक प्रकारचे धान्य दिसते का? त्यात दगडाचे तुकडे, पेंढा, तुटलेले दाणे आणि इतर कोणत्याही धान्याचे कण आहेत का? आता, तुमच्या हाताने त्यातील दगडाचे तुकडे, पेंढा आणि इतर धान्ये काढून टाका.

हाताने निवडणे (हँडपिकिंग) या पद्धतीचा वापर गहू, तांदूळ किंवा डाळींमधून मातीचे तुकडे, दगड आणि पेंढा यांसारख्या किंचित मोठ्या आकाराच्या अशुद्धी वेगळ्या करण्यासाठी केला जाऊ शकतो (आकृती ३.३). अशा अशुद्धींचे प्रमाण सहसा फार मोठे नसते. अशा परिस्थितीत, आपल्याला असे आढळते की हाताने निवडणे ही पदार्थ वेगळे करण्याची एक सोयीस्कर पद्धत आहे.

आकृती ३.३ धान्यातून दगड हाताने निवडणे

मळणे (थ्रेशिंग)

पीक कापल्यानंतर शेतात गहू किंवा भाताच्या देठांचे गठ्ठे पडलेले तुम्ही पाहिले असणार. दाणे देठापासून वेगळे करण्यापूर्वी देठ सूर्यप्रकाशात वाळवले जातात. प्रत्येक देठाला अनेक धान्याचे बी जोडलेले असतात. शेतात पडलेल्या देठांच्या शेकडो गठ्ठ्यांमध्ये असलेल्या धान्याच्या बियांची संख्या कल्पना करा! शेतकरी त्या देठांच्या गठ्ठ्यांपासून धान्याची बी कशी वेगळी करतो?

एखाद्या व्यक्तीने झाडांवरून आंबे किंवा पेरू तोडू शकतो. पण, धान्याची बी आंबा किंवा पेरूपेक्षा खूपच लहान असतात. त्यामुळे, त्यांना त्यांच्या देठांपासून तोडून काढणे अशक्य होईल. धान्याची बी देठापासून कशी वेगळी करायची?

धान्य देठांपासून वेगळे करण्यासाठी वापरली जाणारी प्रक्रिया म्हणजे मळणे (थ्रेशिंग). या प्रक्रियेत, धान्याची बी मोकळी करण्यासाठी देठांवर मार दिला जातो (आकृती ३.४).

आकृती ३.४ मळणे (थ्रेशिंग)

कधीकधी, मळणे बैलांच्या मदतीने केले जाते. मोठ्या प्रमाणात धान्य मळण्यासाठी यंत्रे देखील वापरली जातात.

फटकणे (विनोविंग)

कृती ३

कोरड्या वाळूचे मिश्रण लाकूडभुसा किंवा पावडर केलेल्या कोरड्या पानांसह तयार करा. हे मिश्रण एका प्लेटवर किंवा वर्तमानपत्रावर ठेवा. हे मिश्रण काळजीपूर्वक पहा. दोन वेगवेगळे घटक सहज ओळखता येतात का? दोन्ही घटकांच्या कणांचे आकार सारखे आहेत का? हाताने निवडून घटक वेगळे करणे शक्य होईल का?

आता, तुमचे मिश्रण एका मोकळ्या मैदानात न्या आणि एका उंचावलेल्या प्लॅटफॉर्मवर उभे रहा. मिश्रण एका प्लेटमध्ये किंवा कागदाच्या शीटवर ठेवा. तुमच्या खांद्याच्या उंचीवर मिश्रण असलेली प्लेट किंवा कागदाची शीट धरा. ती थोडीशी टेकवा, जेणेकरून मिश्रण हळूहळू बाहेर सरकेल.

काय होते? दोन्ही घटक - वाळू आणि लाकूडभुसा (किंवा पावडर केलेली पाने) एकाच ठिकाणी पडतात का? फुंकून जाणारा घटक आहे का? वाऱ्याने दोन घटक वेगळे करण्यात यश मिळवले का?

मिश्रणाचे घटक वेगळे करण्याच्या या पद्धतीला फटकणे (विनोविंग) म्हणतात. वाऱ्याच्या किंवा फुंकण्याच्या मदतीने मिश्रणातील जड आणि हलके घटक वेगळे करण्यासाठी फटकण्याचा वापर केला जातो.

आकृती ३.५ फटकणे (विनोविंग)

ही पद्धत शेतकरी धान्याच्या जड बियांपासून हलका पेंढा वेगळा करण्यासाठी सामान्यतः वापरतात (आकृती ३.५).

पेंढ्याचे कण वाऱ्याने वाहून नेले जातात. धान्याची बी वेगळी होऊन फटकण्याच्या प्लॅटफॉर्मजवळ एक ढीग तयार होतो. वेगळा केलेला पेंढा गुरेढोरे यांच्या चार्यासारख्या अनेक हेतूंसाठी वापरला जातो.

चाळणे (सीव्हिंग)

कधीकधी, आपल्याला पिठ्याचे एखादे पक्वान्न तयार करायचे असू शकते. त्यात असू शकणारी अशुद्धी आणि कणिक वेगळी करणे आवश्यक असते. आपण काय करतो? आपण चाळणी वापरतो आणि त्यात पीठ ओततो (आकृती ३.६).

चाळणीमुळे बारीक पीठाचे कण चाळणीच्या छिद्रांतून जाऊ शकतात तर मोठ्या अशुद्धी चाळणीवरच राहतात.

पीठ गिरणीमध्ये, गहू दळण्यापूर्वी त्यातील पेंढा आणि दगड यांसारख्या अशुद्धी काढल्या जातात. सहसा, गव्हाचा एक पोत्याभर भर एका तिरप्या चाळणीवर ओतला जातो. मळणे आणि फटकणे यानंतर देठ आणि पेंढा यांचे तुकडे गव्हासोबत अजूनही राहिले असतील तर चाळणीने ते काढले जातात.

आकृती ३.६ चाळणे (सीव्हिंग)

बांधकाम स्थळांवर वाळूतून खडे आणि दगड वेगळे करण्यासाठी अशाच चाळण्या वापरल्या जातात हे तुम्ही पाहिले असेल (आकृती ३.७).

आकृती ३.७ चाळणीने वाळूतून खडे आणि दगड काढले जातात

कृती ४

घरून एक चाळणी आणि थोडे पीठ वर्गात आणा. त्यातील कोणत्याही अशुद्धी वेगळ्या करण्यासाठी पीठ चाळा. आता, खडूच्या तुकड्यांची बारीक पूड करा आणि ती पिठात मिसळा. चाळणीने पीठ आणि खडूची पूड वेगळी करता येईल का?

मिश्रणातील घटकांचे आकार वेगवेगळे असतात तेव्हा चाळणीचा वापर केला जातो.

तळणे (सेडिमेंटेशन), निर्झरण (डिकॅन्टेशन) आणि गाळणे (फिल्ट्रेशन)

कधीकधी, फटकणे आणि हाताने निवडणे या पद्धतींनी मिश्रणाचे घटक वेगळे करणे शक्य नसते. उदाहरणार्थ, तांदळात किंवा डाळीत धूळ किंवा मातीचे कण यांसारख्या हलक्या अशुद्धी असू शकतात. स्वयंपाक करण्यापूर्वी तांदूळ किंवा डाळींमधून अशा अशुद्धी कशा वेगळ्या केल्या जातात?

तांदूळ किंवा डाळी सहसा स्वयंपाक करण्यापूर्वी धुतल्या जातात. जेव्हा आपण त्यात पाणी घालता, तेव्हा धूळकण यांसारख्या अशुद्धी वेगळ्या होतात. ही अशुद्धी पाण्यात जातात. आता, भांड्याच्या तळाशी कोणते बसतील - तांदूळ की धूळ? का? भांडे टेकवून घाणेरडे पाणी बाहेर ओतले जाते ते तुम्ही पाहिले आहे का?

जेव्हा मिश्रणातील जड घटक त्यात पाणी घातल्यानंतर तळाशी बसतो, तेव्हा त्या प्रक्रियेस तळणे (सेडिमेंटेशन) म्हणतात. जेव्हा पाणी (धुळीसह) काढले जाते, तेव्हा त्या प्रक्रियेस निर्झरण (डिकॅन्टेशन) म्हणतात (आकृती ३.८). तळणे आणि निर्झरण याद्वारे वेगळे करता येणारी आणखी काही मिश्रणे शोधूया.

एकमेकांत मिसळत नसलेल्या दोन द्रवांचे मिश्रण वेगळे करण्यासाठीही हेच तत्त्व वापरले जाते. उदाहरणार्थ, तेल आणि पाणी यांच्या मिश्रणातून ही प्रक्रिया वापरून ते वेगळे केले जाऊ शकते. जर अशा द्रवांचे मिश्रण काही काळ उभे ठेवले तर ते दोन वेगवेगळे स्तर तयार करतात. वरचा स्तर तयार करणारा घटक नंतर निर्झरणाद्वारे वेगळा केला जाऊ शकतो.

चला पुन्हा एका घन आणि द्रव यांच्या मिश्रणाचा विचार करूया. चहा तयार केल्यानंतर, चहाची पाने काढण्यासाठी तुम्ही काय करता? सहसा, आपण चहाची पाने काढण्यासाठी चाळणी वापरतो. निर्झरण वापरून पहा. त्याने थोडी मदत होते. पण, तरीही तुमच्या चहात काही पाने येतात का? आता, चाळणीतून चहा ओतून पहा?

आकृती ३.८ तळणे आणि निर्झरण याद्वारे मिश्रणाचे दोन घटक वेगळे करणे

या प्रक्रियेस गाळणे (फिल्ट्रेशन) म्हणतात (आकृती ३.१). तयार चहातून चहाची पाने वेगळी करण्याची कोणती पद्धत चांगली आहे, निर्झरण की गाळणे?

आता आपण वापरत असलेल्या पाण्याचे उदाहरण घेऊ. आपल्या सर्वांना, सर्व वेळी, पिण्यासाठी सुरक्षित पाणी मिळते का? कधीकधी, नळातून पुरवलेले पाणी चिखलाचे असू शकते. तलाव किंवा नद्यांमधून गोळा केलेले पाणी, विशेषतः पावसानंतर, चिखलाचे असू शकते. पाण्यातून माती यांसारख्या अद्राव्य अशुद्धी काढण्यासाठी आपण पृथक्करणाची काही पद्धत वापरू शकतो का ते पाहूया.

कृती ५

तलाव किंवा नदीतून थोडे चिखलाचे पाणी गोळा करा. जर ते उपलब्ध नसेल तर, एका ग्लासमध्ये पाण्यात थोडी माती मिसळा. ते अर्धा तास उभे राहू द्या. पाण्याचे काळजीपूर्वक निरीक्षण करा आणि तुमची निरीक्षणे नोंदवा.

पाण्याच्या तळाशी काही माती बसते का? का? या प्रक्रियेस तुम्ही काय म्हणाल?

आता, पाण्याला न डगमगवता ग्लास थोडासा टेकवा. वरचे पाणी दुसऱ्या ग्लासमध्ये वाहू द्या (आकृती ३.८). या प्रक्रियेस तुम्ही काय म्हणाल?

दुसऱ्या ग्लासमधील पाणी अजूनही चिखलाचे किंवा तपकिरी रंगाचे आहे का? आता ते गाळून पहा. चहाची चाळणी काम करते का? कापडाच्या तुकड्यातून पाणी गाळून पाहूया. कापडाच्या तुकड्यात, विणलेल्या धाग्यांदरम्यान लहान छिद्रे किंवा रंध्रे राहतात. कापडातील या रंध्रांचा गाळणी म्हणून वापर केला जाऊ शकतो.

जर पाणी अजूनही चिखलाचे असेल, तर अशुद्धी अजून लहान रंध्रे असलेल्या गाळणीद्वारे वेगळ्या केल्या जाऊ शकतात. फिल्टर पेपर ही अशीच एक गाळणी आहे ज्यात अतिशय बारीक रंध्रे असतात. फिल्टर पेपर वापरण्यातील चरणे आकृती ३.९ मध्ये दाखवली आहेत. शंकूच्या आकारात दुमडलेले फिल्टर पेपर एका फनेलवर बसवले जाते (आकृती ३.१०). नंतर मिश्रण फिल्टर पेपरवर ओतले जाते. मिश्रणातील घन कण त्यातून जात नाहीत आणि गाळणीवरच राहतात.

फळे आणि भाज्यांचे रस सहसा पिण्यापूर्वी बिया आणि गराचे घन कण वेगळे करण्यासाठी गाळले जातात. आपल्या घरी पनीर तयार करण्याच्या प्रक्रियेत देखील गाळण्याची पद्धत वापरली जाते. पनीर बनवण्यासाठी, उकळत्या दुधात काही थेंब लिंबू रस घातला जातो हे तुम्ही पाहिले असेल. यामुळे घन पनीर आणि द्रव यांचे मिश्रण तयार होते. नंतर बारीक कापड किंवा चाळणीतून मिश्रण गाळून पनीर वेगळे केले जाते.

बाष्पीभवन (इव्हॅपोरेशन)

कृती ६

दुसऱ्या बीकरमध्ये पाण्यात दोन चमचे मीठ घाला आणि चांगले ढवळा. पाण्याच्या रंगात काही बदल दिसतो का?

आकृती ३.११ मीठ-पाणी असलेला बीकर तापवणे

ढवळल्यानंतर बीकरमध्ये काही मीठ दिसते का? मीठ-पाणी असलेला बीकर तापवा (आकृती ३.११). पाणी उकळून वाफ होऊ द्या. बीकरमध्ये काय शिल्लक राहते?

या कृतीमध्ये, आपण पाणी आणि मीठ यांचे मिश्रण वेगळे करण्यासाठी बाष्पीभवन (इव्हॅपोरेशन) या प्रक्रियेचा वापर केला.

पाण्याचे त्याच्या वाफेत रूपांतर होण्याच्या प्रक्रियेस बाष्पीभवन म्हणतात. पाणी जेथे जेथे असते तेथे तेथे बाष्पीभवनाची प्रक्रिया सतत चालू असते.

मीठ कोठून येते असे तुम्हाला वाटते? समुद्राच्या पाण्यात अनेक मीठे मिसळलेली असतात. यापैकी एक मीठ सामान्य मीठ आहे. जेव्हा समुद्राचे पाणी उथळ खड्ड्यांमध्ये उभे ठेवले जाते, तेव्हा सूर्यप्रकाशाने पाणी तापते आणि बाष्पीभवनाद्वारे हळूहळू पाण्याच्या वाफेत बदलते. काही दिवसांत, पाणी पूर्णपणे बाष्पीभवन होऊन मागे घन मीठे शिल्लक राहतात (आकृती ३.१२). नंतर या मीठांच्या मिश्रणातून पुढील शुद्धीकरणाद्वारे सामान्य मीठ मिळवले जाते.

आकृती ३.१२ समुद्राच्या पाण्यातून मीठ मिळवणे

एकापेक्षा जास्त पृथक्करण पद्धतींचा वापर

आपण त्यांच्या मिश्रणातून पदार्थ वेगळे करण्याच्या काही पद्धतींचा अभ्यास केला आहे. अनेकदा, मिश्रणात असलेल्या वेगवेगळ्या पदार्थांचे पृथक्करण करण्यासाठी एक पद्धत पुरेशी नसते. अशा परिस्थितीत, आपल्याला यापैकी एकापेक्षा जास्त पद्धती वापरण्याची गरज असते.

कृती ७

वाळू आणि मीठ यांचे मिश्रण घ्या. आपण यांचे पृथक्करण कसे करू? हे वेगळे करण्यासाठी हाताने निवडणे ही व्यावहारिक पद्धत नसेल हे आपण आधीच पाहिले आहे.

हे मिश्रण बीकरमध्ये ठेवा आणि त्यात थोडे पाणी घाला. बीकर काही वेळासाठी बाजूला ठेवा. वाळू तळाशी बसते ते तुम्हाला दिसते का? वाळू निर्झरण किंवा गाळणेद्वारे वेगळी करता येते. निर्झरण केलेल्या द्रवात काय असते? सुरुवातीला मिश्रणात असलेले मीठ हे पाणी आता त्यात आहे असे तुम्हाला वाटते का?

आता, निर्झरण केलेल्या द्रवातून मीठ आणि पाणी वेगळे करणे आवश्यक आहे. हा द्रव केटलमध्ये हस्तांतरित करा आणि त्याचे झाकण बंद करा. केटल काही वेळ तापवा. केटलच्या नळीतून वाफ बाहेर येताना तुम्हाला दिसते का?

त्यावर काही बर्फ असलेली धातूची प्लेट घ्या. आकृती ३.१३ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे केटलच्या नळीच्या अगदी वर प्लेट धरा. तुम्हाला काय आढळते? केटलमधील सर्व पाणी उकळून जाऊ द्या.

जेव्हा वाफ बर्फाने थंड केलेल्या धातूच्या प्लेटला स्पर्श करते, तेव्हा ती घनीभूत होते आणि द्रव पाणी तयार करते. प्लेटवरून पडणारे पाण्याचे थेंब तुम्ही पाहिले, ते वाफेच्या घनीभवनामुळे होते. पाण्याच्या वाफेचे द्रवरूपात रूपांतर होण्याच्या प्रक्रियेस घनीभवन (कंडेन्सेशन) म्हणतात.

नुकतेच उकळलेले दूध असलेल्या भांड्यावर झाकण म्हणून वापरलेल्या प्लेटखाली घनीभूत झालेले पाण्याचे थेंब तुम्ही कधी पाहिले आहेत का?

सर्व पाणी बाष्पीभवन झाल्यानंतर, केटलमध्ये काय शिल्लक राहते?

अशाप्रकारे, आपण निर्झरण, गाळणे, बाष्पीभवन आणि घनीभवन या प्रक्रियांचा वापर करून मीठ, वाळू आणि पाणी वेगळे केले आहे.

वाळूमध्ये मिसळलेले मीठ परत मिळवतान