در شیمی، مواد شیمیایی خالص به موادی اطلاق می‌شود که فقط شامل یک نوع واحد اساسی مانند یک اتم یا مولکول هستند. با این حال، در برخی از رشته ها، تعریف ماده خالص به مخلوط های همگن گسترش می یابد. بنابراین، برای تعریف مواد شیمیایی خالص، ابتدا باید مشخص کنیم که از کدام منظر به آنها نگاه می کنیم.

خرید مواد شیمیایی خالص از فروشگاه آنلاین ما

یک ماده شیمیایی خالص چیست؟

آ ماده شیمیایی خالص با عدم وجود آلاینده ها یا مواد شیمیایی نامطلوب در یک مخلوط یا محلول تعریف می شود. خلوص شیمیایی اساساً به این معنی است که فقط یک نوع اتم، مولکول یا ترکیب در یک نمونه وجود دارد. برای مثال در مورد آب تصفیه شده فقط H₂مولکول های O به دلیل روش های تصفیه ای که با آن درمان شده است وجود دارد.

با این حال، درک این نکته مهم است که هیچ ماده شیمیایی خالص در واقع 100٪ خالص نیست. روش های تصفیه، از جمله مواردی مانند تقطیر و استخراج، از نظر دقت اندازه گیری یا شناسایی آلاینده ها در یک ترکیب محدود هستند. حتی اگر خلوص 100٪ به دست آید، این موضوع به این موضوع تبدیل می شود که ترکیب تا چه مدت می تواند خالص بماند. ما دوباره از آب تصفیه شده برای مثال زدن به شما استفاده خواهیم کرد:

• به محض اینکه آب تصفیه شده در معرض هوا قرار می گیرد، سطح خلوص آن شروع به کاهش می کند
• زیرا گازهای موجود در هوا، مانند دی اکسید کربن، قادر به حل شدن در آب هستند
• ظروف همچنین منبع ناخالصی هستند، زیرا، مگر اینکه به طور هرمتیکی مهر و موم شده باشند، هوا به راحتی وارد آن می شود
• اگر در زیر نور مستقیم خورشید قرار گیرند، مولکول های موجود در ظرف نیز می توانند شروع به شسته شدن در آب کنند

همه این شرایط می توانند آلاینده ها را وارد یک مخلوط کنند، چه آب تصفیه شده باشد یا یک ترکیب شیمیایی. بنابراین، در واقعیت، وجود یک ماده 100٪ شیمیایی خالص که خلوص خود را برای مدت طولانی حفظ کند، عملا غیرممکن است.

گفته می شود، ما می توانیم موادی را با خلوص بسیار نزدیک به 100٪ دریافت کنیم. به عنوان مثال، ایزوپروپیل الکل درجه معرف (IPA)، دارای سطح خلوص 99.8٪ است و این هنوز آن را برای استفاده در بسیاری از آزمایشات آزمایشگاهی تحلیلی، مانند هنگام سنتز مواد شیمیایی، مناسب می کند.

نمونه ای از یک ماده شیمیایی خالص چیست؟

قبلاً به آن اشاره کردیم، اما یکی از رایج ترین نمونه های ماده شیمیایی خالص، آب تصفیه شده است. خواه تقطیر شده باشد یا دیونیزه شدهآب به دلایل زیادی تصفیه می شود، اما عمدتاً به این دلیل که می توان از آن در آزمایشات آزمایشگاهی به عنوان یک عامل تمیز کننده قابل اعتماد، بافر یا حتی یک معرف استفاده کرد.

بیشتر مواد شیمیایی خالص در کارخانه‌ها تولید می‌شوند، جایی که می‌توانند خلوص 100% را تا حد امکان به دست آورند. چند نمونه دیگر از مواد شیمیایی خالص عبارتند از:

• الکل ها: از اتانول و الکل های متیله گرفته تا IPA، بسیاری از انواع الکل ها را می توان از طریق تقطیر خالص کرد تکنیک. حتی برخی از مشروبات الکلی موجود در بازار دارای خلوص بالایی هستند، مانند ودکای لهستانی Spirytus که 96٪ الکل است.

• اسید سولفوریک: یکی از رایج ترین اسیدها در صنعت، اسید سولفوریک برای تولید و فرآوری طیف وسیعی از محصولات از جمله کودها، مواد منفجره، مواد شوینده، بنزین، نفت سفید، پلاستیک و فولاد ضروری است. به دلیل این نقش ها، اسید سولفوریک مورد استفاده در صنایع به محدوده خلوص بین 95 تا 98 درصد نیاز دارد.

• طلا: در طبیعت، این فلز تقریباً همیشه به شکل عنصری خالص یافت می شود زیرا به راحتی با سایر مواد شیمیایی واکنش نمی دهد. حتی در اشکال سنگ معدن، طلا را می توان به صورت دستی از سنگ ها استخراج کرد. با این حال، خلوص طلا در ساخت جواهرات هرگز 24 عیار نیست، یعنی 100٪ خالص، زیرا در این خالص ترین شکل، بیش از حد نرم و چکش خوار است و تبدیل آن به جواهرات را بسیار دشوار می کند.

• اب: آب خالص در این مقاله ظاهر دیگری دارد زیرا توجه به این نکته مهم است که به طور طبیعی رخ نمی دهد. آب خالص چندین مرحله تصفیه و تقطیر را طی می کند تا به عنوان تصفیه شده طبقه بندی شود. این بدان معنی است که آب آشامیدنی بطری شده که به عنوان خالص به بازار عرضه می شود، به سادگی اینگونه نیست: برای اینکه آب قابل شرب باشد، باید حاوی مواد معدنی و ویتامین های خاصی باشد که در دسته آلاینده ها طبقه بندی می شوند. فقط محصولات آب با گرید آزمایشگاهی و معرف به خالص بودن نزدیک هستند.

• قندها: کریستال های قند را می توان تا سطوح خلوص مطلق، بسته به کاربرد مورد نظر، خالص کرد. به عنوان مثال، شکر معمولی در واقع تقریباً 100٪ ساکارز است. این به این دلیل است که فیبرها، مواد معدنی و سایر مواد بیوشیمیایی از عصاره نیشکر حذف می شوند تا شکر سفید تصفیه شده تولید شود.

درجه شیمیایی خالص به چه معناست؟

کشورهای مختلف و سازمان های بین المللی سیستم های درجه بندی خاص خود را برای مواد شیمیایی خالص دارند. این سیستم ها بر اساس کیفیت، خلوص و نحوه حذف آلاینده ها توسط مواد شیمیایی است. بنابراین، یک درجه شیمیایی خالص ممکن است بسته به محل زندگی شما معانی مختلفی داشته باشد. در اینجا در ایران، رایج ترین درجه ها برای محصولات شیمیایی عمومی عبارتند از:

• درجه فنی: مواد شیمیایی تحت این دسته برای کاربردهای صنعتی در نظر گرفته شده است. این نیز پایین ترین درجه مواد شیمیایی تصفیه شده است.
• GRG: درجه معرف عمومی به این معنی است که یک ماده شیمیایی برای استفاده آزمایشگاهی مناسب است و سطح خلوص آن 99.9٪ است.
• درجه BP: این مخفف عبارت British Pharmacopoeia است. مواد شیمیایی که این استاندارد را پاس می‌کنند معمولاً در لوازم آرایشی استفاده می‌شوند زیرا چنین هستند از نظر بیولوژیکی ایمن و غیر خطرناک است.
• نمره تحقیق تحلیلی: این بالاترین استاندارد است که در آن مواد شیمیایی طبقه بندی شده در زیر آن برای استفاده در آزمایش های دقیق مناسب هستند.

یک ترکیب شیمیایی خالص چیست؟

ترکیب شیمیایی خالص ماده ای شیمیایی است که فقط یک نوع مولکول دارد که همان مولکول یک ترکیب است. این شامل مواردی مانند قلع، گوگرد و الماس می شود.

مخلوط‌های همگن، مانند بنزین، هوا یا آب نمک، ترکیبات شیمیایی خالص در نظر گرفته نمی‌شوند، زیرا ترکیبات مختلفی در آنها وجود دارد. با این حال، این ها را می توان از طریق روش های مختلف تصفیه به منظور تولید یک نمونه شیمیایی خالص جدا کرد.

تفاوت بین مواد خالص و ناخالص چیست؟

مواد خالص ممکن است به مواد شیمیایی خالص یا مواد خالص همگن اشاره داشته باشند:

• مواد خالص فقط یک نوع واحد اساسی مانند اتم ها یا مولکول ها را شامل می شود
• مواد همگن خالص حاوی چندین ترکیب یا عناصر است، اما یک ترکیب ثابت را در سراسر مخلوط حفظ کنید

از سوی دیگر، مواد ناخالص به ترکیباتی اطلاق می شود که از نظر شیمیایی ناخالص هستند یا به طور همگن ناخالص هستند. به این ترتیب، مواد ناخالص معمولاً حاوی ترکیبات نامطلوب مانند گازهای محلول، مواد معدنی، ویتامین ها، آلاینده ها یا هر نوع ترکیب ناخواسته دیگری هستند.