Περιεχόμενο
Η λέξη ομοιογενής χρησιμοποιείται σε πολλούς κλάδους για να σημαίνει διαφορετικά πράγματα, αλλά όλα εφαρμόζουν τη λέξη σε ορισμένα χαρακτηριστικά που είναι ίδια. Η έννοια της ομοιογένειας βασίζεται στην ελληνική λέξη "homo", που σημαίνει "ίδιο". Για παράδειγμα, στα μαθηματικά, οι γραμμικές εξισώσεις που ισούνται με το μηδέν είναι ομοιογενείς εξισώσεις. Στα στατιστικά στοιχεία, οι πληροφορίες που βασίζονται σε δεδομένα από μία πηγή είναι ομοιογενείς. Οι πληθυσμοί που έχουν ως επί το πλείστον τα ίδια χαρακτηριστικά είναι ομοιογενείς και το σύμπαν είναι ομοιογενές αν διαφορετικές κατευθύνσεις έχουν τις ίδιες ιδιότητες.
Στην επιστήμη, η συνηθέστερη χρήση ομοιογενών είναι η ταξινόμηση υλικών. Τα μίγματα, οι ουσίες και τα διαλύματα μπορούν να έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά και η ομοιογένειά τους δίνει ενδείξεις για το πώς θα συμπεριφερθούν. Αυτή είναι μία από τις σημαντικότερες επιστημονικές χρήσεις του όρου.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Η λέξη "ομοιογενής" βασίζεται στην ελληνική λέξη "homo", που σημαίνει "ίδιο". Χρησιμοποιείται σε πολλούς κλάδους για να χαρακτηρίσει χαρακτηριστικά που είναι ομοειδή, αλλά μία από τις σημαντικότερες επιστημονικές χρήσεις είναι η ταξινόμηση υλικών. Σε ένα ομοιογενές μείγμα, ένα μέρος του μείγματος είναι ακριβώς το ίδιο με οποιοδήποτε άλλο μέρος. Εάν τα διαφορετικά μέρη έχουν διαφορετική σύνθεση, το μίγμα είναι ετερογενές.
Ταξινόμηση ομοιογενών και ετερογενών υλικών
Τα πιο συνηθισμένα υλικά είναι μείγματα αρκετών ουσιών ή μεμονωμένη ουσία με ποικίλους βαθμούς καθαρότητας. Για παράδειγμα, ο αέρας είναι ένα μείγμα αζώτου, οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα, αλλά υπάρχουν πάντα πολλές άλλες ακαθαρσίες στον αέρα. Το νερό είναι μία μόνο ουσία με τη χημική σύνθεση Η2O, αλλά το νερό περιέχει συνήθως ίχνη ρύπων. Το σαλάτα είναι ένα μίγμα από λάδι, ξύδι και άλλες ουσίες. Όλα αυτά τα μείγματα μπορούν να ταξινομηθούν είτε ως ομοιογενή είτε ως ετερογενή. Μια τέτοια ταξινόμηση είναι σημαντική επειδή τα ομοιογενή μίγματα είναι δύσκολο να διαχωριστούν στα συστατικά τους ενώ τα ετερογενή μίγματα διαχωρίζονται εύκολα. Για ερευνητικούς σκοπούς ή βιομηχανικές διεργασίες, ο τύπος του μείγματος που χρησιμοποιείται μπορεί να κάνει μεγάλη διαφορά στις διαδικασίες που πρέπει να χρησιμοποιηθούν και το κόστος.
Χαρακτηριστικά ομοιογενούς μείγματος
Οι ουσίες ενός ομοιογενούς μείγματος συνδυάζονται εντελώς σε ένα μοριακό ή μικροσκοπικό επίπεδο σωματιδίων, αλλά δεν σχηματίζουν χημικούς δεσμούς. Τα κοινά ομοιογενή μίγματα είναι διαλύματα, τα οποία χαρακτηρίζονται από το γεγονός ότι οι ουσίες σε διάλυμα δεν διαχωρίζονται με την πάροδο του χρόνου. Τα ετερογενή μίγματα σε υγρά τείνουν να αποκαθίστανται, όπως το λάσπη σε νερό. Η ζάχαρη διαλύεται στο νερό, σχηματίζει μια ομοιογενή λύση και δεν εγκαθίσταται.
Ενώ διαλύματα όπως η ζάχαρη στο νερό είναι ομοιογενή και έχουν την ίδια συγκέντρωση σε όλη την έκταση, η συγκέντρωση δύο διαφορετικών διαλυμάτων μπορεί να ποικίλει πολύ. Ορισμένες λύσεις έχουν μόνο ένα μικρό κομμάτι διαλυμένης ουσίας στο διαλύτη και αραιώνονται, ενώ άλλοι έχουν πολλά διαλυμένα και είναι συγκεντρωμένα ή κορεσμένα. Στην περίπτωση ετερογενών μειγμάτων, η συγκέντρωση μεταξύ δύο μιγμάτων μπορεί να ποικίλει επίσης, αλλά μπορεί επίσης να ποικίλει εντός του ιδίου του μίγματος.
Η ετερογένεια ενός μείγματος καθιστά εύκολο τον διαχωρισμό σε συστατικά. Για παράδειγμα, μέρη ενός ετερογενούς μίγματος μπορούν να απομακρυνθούν από τη σκόνη, να τοποθετηθούν μέσω κόσκινου ή να στραγγιστούν μέσα από ένα πανί. Καμία από αυτές τις μεθόδους δεν λειτουργεί με ομοιογενή μίγματα και διαλύματα. Αντίθετα, πρέπει να χρησιμοποιηθούν φυσικές ή χημικές διεργασίες. Για παράδειγμα, το νερό μπορεί να αποσταχθεί, πράγμα που σημαίνει βρασμό και συμπύκνωση. Οποιαδήποτε ζάχαρη ή άλλη διαλυμένη ουσία στο νερό αφήνεται πίσω. Ο αέρας είναι ένα ομοιογενές μίγμα, αλλά το οξυγόνο μπορεί να αφαιρεθεί με καύση. Αν και τα ομοιογενή μείγματα είναι δύσκολο να διαχωριστούν επειδή φαίνονται ομοιόμορφα, οι φυσικές και χημικές διεργασίες μπορούν να κάνουν τη δουλειά.