Смесь не подходит: Как понять, подходит ли смесь ребенку?

Содержание

Как понять, подходит ли смесь ребенку?

Как понять, что смесь не подходит новорожденному? Валерия Максимовна Щелкунова, врач-неонатолог, выделяет критерии и симптомы, которые могут указывать на то, что есть необходимость подобрать другую детскую смесь.

— Валерия Максимовна, как понять, подошла ли смесь грудничку?

— Если ребенок на фоне употребления смеси прибавляет в росте и весе, его ничего не беспокоит — значит, смесь подходит. Во всех остальных случаях у родителей есть повод задать себе вопросы, ту ли смесь они выбрали и почему питание перестало подходить малышу.

Признаки того, что смесь не подходит:

  • ребенок плохо набирает вес, отстает в росте и развитии;
  • частые срыгивания;
  • беспокойный сон с просыпаниями, плачем;
  • сильные болезненные колики;
  • беспокойство во время или после кормления;
  • диарея или запор;
  • слизь, непереваренные комочки пищи в кале.

 

— Проблемы с введением смеси могут быть связаны с возрастом?

— Скорее это связано со смесью, которую дают ребенку. Тем не менее, проблемы могут появиться с самого рождения при неправильно подобранном питании, особенно если требуется лечебный продукт, а малыш получает обычный.

Также проблемы нередко начинаются при переходе с одной ступени питания на другую по мере роста ребенка, даже несмотря на то, что его кормят смесью одной и той же линейки, – компонентный состав и концентрация основных питательных веществ в формуле изменяются.

— Что можно сказать про пальмовое масло, которое попадает в детскую смесь?

— Нет исследований, достоверно подтверждающих, что пальмовое масло аллергенно. Но ряд данных говорит о том, что употребление пальмового масла может иметь удаленные последствия для умственного развития малыша, поскольку при его переработке выделяются вещества, которые пагубно влияют на организм, затормаживая химические процессы. Кроме того, пальмитиновая кислота в пальмовом масле, как показали исследования, находится в иной позиции, нежели в грудном молоке, что приводит к нарушению обмена кальция и запорам.

 

— А если ухудшение состояния ребенка не связано с адаптацией к смеси? Как отличить реакцию на смесь от других проблем?

— Необходимо сопоставить возникшие проблемы с периодами кормлений и по нескольким критериям оценить, как ребенок переваривает смесь.

Почему не подходят смеси

Критерий

Характеристика состояния

Возможная причина

Поведение

  • Ребенок начинает беспокоиться, плакать, отказываться от бутылочки.
  • Стоматит.
  • Лактазная недостаточность.
  • Аллергия на белки коровьего молока.
  • Индивидуальная непереносимость компонентов.

Стул

  • Резко зловонный запах, характер стула меняется с кашицеобразного, более жидкого на твердый с комочками.
  • Запоры и каловые пробки, сопровождающиеся появлением анальных трещин.
  • Патологические примеси крови, слизи, непереваренные комочки пищи.
  • Сбой процесса пищеварения.

Живот

  • Вздутие, плотный надутый животик.
  • Повышенное газообразование.

Срыгивания

  • Частые срыгивания.
  • Обильные срыгивания, рвота.
  • Неправильно подобрана смесь, перекорм.
  • Дефект кормления — неправильная поза, бутылочка.
  • Патология органов пищеварения.

Кожа

  • Покраснения.
  • Сыпь.
  • Аллергическая реакция.

Поведение

Характеристика состояния

  • Ребенок начинает беспокоиться, плакать, отказываться от бутылочки.

Возможная причина

  • Стоматит.
  • Лактазная недостаточность.
  • Аллергия на белки коровьего молока.
  • Индивидуальная непереносимость компонентов.

Стул

Характеристика состояния

  • Резко зловонный запах, характер стула меняется с кашицеобразного, более жидкого на твердый с комочками.
  • Запоры и каловые пробки, сопровождающиеся появлением анальных трещин.
  • Патологические примеси крови, слизи, непереваренные комочки пищи.

Возможная причина

  • Сбой процесса пищеварения.

Живот

Характеристика состояния

  • Вздутие, плотный надутый животик.
  • Повышенное газообразование.

Возможная причина


Срыгивания

Характеристика состояния

  • Частые срыгивания.
  • Обильные срыгивания, рвота.

Возможная причина

  • Неправильно подобрана смесь, перекорм.
  • Дефект кормления — неправильная поза, бутылочка.
  • Патология органов пищеварения.

Кожа

Характеристика состояния

  • Покраснения.
  • Сыпь.

Возможная причина

  • Аллергическая реакция.

Врачи рекомендуют вводить смесь постепенно даже при переходе на новую формулу одной и той же линейки, чтобы была возможность сделать шаг назад, если в состоянии малыша будут замечены нежелательные изменения.

 

— Как отличить проблемы со смесью от аллергии на белок коровьего молока?

— Аллергия на белок коровьего молока появляется практически сразу, как только начинается вскармливание смесью. Ее симптомы пропорциональны увеличению объема питания: чем больше объем, тем больше проявления. И на какую бы смесь ни перевели малыша, если она имеет в основе коровье молоко, проблемы останутся прежними.

Все, что не подходит под это определение, не будет являться аллергией на белки коровьего молока, которую к тому же подтверждают тестами на специфические иммуноглобулины.

Нередко вместо анализов делают пробный переход на смесь на основе козьего молока: иногда это помогает, и симптомы уходят. В набор белков коровьего и козьего молока входят казеин и конкретные белки для каждого вида молока. Если у ребенка аллергическая реакция возникает изолированно на белки коровьего молока, а на казеин реакции нет, тогда смесь на козьем молоке может стать приоритетной.

— Что делать, если смесь не подходит ребенку?

— При любом подозрении на проблемы с животиком или кожей у ребенка нужно обратиться к врачу. Подбирать смесь самостоятельно, по совету подружек или бабушек не стоит, потому что ребенку может потребоваться специализированное молочное питание, целесообразность назначения которого может оценить только врач, равно как и то, подходит или не подходит малышу смесь.

Любые сомнения по поводу здоровья ребенка, даже надуманные, — повод пойти к врачу и разобраться, что к чему, потому что неблагоприятные проявления иногда настолько незначительны, что проблему можно упустить. Те же колики могут быть как нормой, так и признаком проблемы.

— При каких проблемах ставится вопрос о замене обычной смеси на лечебную?

— Такие смеси вводятся по мере необходимости. Если доказана лактазная недостаточность, назначают безлактозную смесь. В зависимости от степени пищевой аллергии подбирают профилактическую смесь, смесь-гидролизат или аминокислотную. Дети очень плохо едят лечебные продукты: они невкусные и не дают насыщения. Здесь иначе подбирается объем и высчитывается калораж, и такие вещи должен делать врач.

 

— Как подобрать смесь, чего не должно быть в ее составе?

— Подбор смеси должен быть совместным решением врача-педиатра и родителей. Зачастую изначально назначаются смеси на основе коровьего молока. Затем в зависимости от состояния ребенка и в случае плохой реакции идут вариации смесей с белком козьего молока, гидролизатами и так далее.




Читайте также: Как подобрать молочную смесь новорожденному и почему не стоит переходить с одной смеси на другую без предварительной консультации с вашим педиатром


 

На что обратить внимание при выборе смеси

  • Соответствие формулы детскому возрасту.
  • Основные питательные вещества — белки, жиры и углеводы, витамины и минералы — должны полностью покрывать все возрастные затраты ребенка.
  • Наличие бифидобактерий (пробиотиков) — они полезны для решения кишечных проблем и нормализации пищеварения, стимулирования иммунитета.
  • Наличие жирных кислот, в том числе незаменимых ARA и DHA, которые помогают расти и развиваться головному мозгу.
  • В составе питания не должно быть генно-модифицированных продуктов (ГМО), стабилизаторов, сахаров, дополнительных примесей в виде консервантов. Нужно избегать пальмового масла.

— Какую смесь выбрать для здорового малыша: на козьем или на коровьем молоке?

— Как я уже говорила, у нас почему-то априори начинают со смеси на коровьем молоке, хотя многие педиатры и практикуют назначение смесей на козьем молоке. Исследования последних лет показывают, что козьи смеси не хуже, а во многих случаях лучше.

Хорошим примером будут адаптированные смеси МАМАКО® на легкоусвояемом козьем молоке. Они содержат оптимальное количество белка, в составе нет ГМО и пальмового масла, и полностью покрывают потребности детского организма по белковому, жировому, углеводному составу, макро- и микроэлементам, витаминам. Немаловажно и то, что в смесях присутствует бифидофлора, а жирные кислоты сочетаются с лютеином, в которых нуждаются мозг и органы зрения.

Очень часто смеси на козьем молоке легче усваиваются ребенком и, следовательно, вызывают меньше проблем с пищеварением. В сравнении с коровьим молоком на фоне применения козьего молока реже возникают аллергические реакции и расстройства пищеварения в виде запоров и срыгиваний.

Питание смесью для ребенка нефизиологично, поэтому любое изменение в его состоянии на фоне смешанного или искусственного вскармливания должно быть расценено родителями как тревожный звоночек. Наблюдая у ребенка срыгивания, отставание в росте и развитии, болезненные и частые колики, беспокойство во время кормления, запоры, диарею или иные состояния, можно предположить, что смесь ему не подходит. И в данном случае единственно правильным будет консультация с педиатром. Самостоятельные решения и эксперименты по подбору смеси нежелательны, поскольку ребенку может потребоваться специализированная молочная смесь, которую нужно уметь подобрать.

Врач-неонатолог
Валерия Максимовна Щелкунова

*Идеальным питанием для грудного ребенка является молоко матери. ВОЗ рекомендует исключительно грудное вскармливание в первые 6 мес. МАМАКО

® поддерживает данную рекомендацию. Перед введением в рацион малыша новых продуктов проконсультируйтесь со специалистом.

Как понять что ребенку не подходит смесь

Молоко матери идеально по составу для новорожденного. Но если грудное вскармливание наладить не удалось или младенца невозможно кормить грудью по другим причинам, приходится подбирать заменитель. Как узнать, подходит ли смесь ребенку? О правилах выбора детского питания расскажет ваш педиатр. Сотрудники интернет-магазина «Дочки-сыночки» познакомят вас с огромным ассортиментом продуктов, предназначенных для гармоничного развития малыша.

Как понять и определить, подходит ли смесь ребенку?

Выбор заменителей грудного молока очень большой. Многие марки детского питания выпускают качественные продукты для удовлетворения потребностей младенцев с различными особенностями. Как узнать, что смесь не подходит ребенку? Понаблюдав за состоянием малыша, чуткая мама легко догадается, пришлось ли новое питание ему по нраву. Развитие и рост маленького человечка в первый год жизни зависит в первую очередь от питания.

Как понять, что ребенку не подходит смесь:

  • малыш ведет себя беспокойно;
  • у него необычный стул – жидкий, с непереваренными белыми комочками пищи, реже 1 раза в два дня; зловонный;
  • чересчур вздутый животик, повышенное газообразование;
  • частые срыгивания, особенно после кормления;
  • плохо набирает вес или, напротив, чересчур быстро;
  • аллергические реакции: сыпь, покраснение, шелушение.

Если вы обнаружили у младенца один или два таких признака, обратитесь к врачу, он посоветует вам, какую смесь подобрать. На новое питание переводите малыша постепенно.

Важно!

Выбирая заменитель грудного молока, обращайте внимание на возраст, для которого он предназначен, состав (смесь может быть лечебная, гипоаллергенная, с пребиотиками) и срок годности.

Ассортимент детского питания

Качественные смеcи часто не уступают по питательной ценности грудному молоку, но бывают самыми разными: обычными, лечебными, профилактическими. Гипоаллергенные производят на основе козьего молока для новорожденных с непереносимостью белков коровьего, например, Kabrita Gold 1. Кисломолочные продукты с бифидобактериями призваны укрепить иммунитет. Их использование способствует поддержанию здоровой микрофлоры в кишечнике. Хорошие отзывы получила смесь Nan 3 Кисломолочный.

Существует также особое питание для малышей с анемией и для деток-аллергиков (Nestle Alfare Allergy)
Однако если ваш ребенок здоров, не экспериментируйте, просто подбирайте классический по составу продукт.

Выводы

Вводя в рацион младенца новое питание, родители всегда переживают, как определить, что смесь не подходит ребенку и подобрать лучшую? Будьте внимательны к состоянию малыша, материнская интуиция, современные знания и своевременная консультация врача помогут найти правильное решение. Чтобы обезопасить себя от подделки, приобретайте детское питание только в проверенных местах.

Если не одна смесь не подходит, что вы делаете???

нам не подошли: нан, нистожен, хума, нутрилон, семилак… и только на фрисолаке мы остановились-поэтому вы еще мало перебирали))). Попробуйте безмолочные (или безлактазные, не помню как они называются) смеси тогда 

ОтветитьНравится 

да, и смесь надо продовать хотя бы неделю. иначе вы не увидите результата.

ОтветитьНравится 

ОтветитьНравится 

 Точно также было, что только не пробовала, Сначала МАлютку, потом Нутрилон, Нан, сыпало на все!!!((( потом попробовала даже дать коровье молоко, думала если аллергия на коровий белок, пойду куплю Нэнни, но дело в том что я меняла смеси каждый день, все пробовала, поэтому и сыпало, потом как-то начала давать снова Малютку- поначалу все равно прыщики были, но скорее всего это было остаточное, где-то неделю все проходило, а потом все прошло- а, да, забыла сказать что помимо прыщиков, еще и с животиком проблемы были((((((((( а потом видимо подошла МАлютка, теперь тоько ее и кушаем. Но я с 4 мес начала смесью кормить) Попробуйте Малютку! только дня 4-5 давайте, чтобы результат был.

ОтветитьНравится 

♥♥♥АНАСТАСИЯ♥♥♥я боюсь малютку давать, отзывов много плохих, вы первая кто говорит о ней хорошо))

ОтветитьНравится 

Если давать Нан кисломолочный, то такой вид продукта больше 2-х раз в день давать нельзя, потом надо урезать до 1-го раза в день

ОтветитьНравится 

А врач-то что говорит? У меня у подруги дочка соевую смесь ела- у нее былаа непереносимость молока

ОтветитьНравится 

Еленаметодом тыка подбирай

ОтветитьНравится 

а какие Вы вообще пробовали??? их такое множество, что подобрать можно. С чего Вы решили, что ни одна смесь не подходит?

ОтветитьНравится 

Катюшкая кормила нутрилоном ГА. нутрилоном класс. агуша голд, и вот ненни. ну если ненни не подходит, то я думаю уже ничего не подойдёт.

ОтветитьНравится 

эх!!! да это всего только три смеси. а их великое множество. Есть еще кисломолочные, есть безлактозные, есть с пребиотиками. Обратитесь к детскому аллергологу. Пусть она Вам что-нибудь посоветует

Мы едим нутрилон обычный. Педиатр в роддоме говорила, что еще хорошая агуша, но детки ее не очень едят, какая-то не вкусная она. Еще хвалит Семилак. Мы с первым ребенком первый месяц ели тоже нутрилон, потом перешли на нутрилак с пребиотиками. Со вторым буду поступать так же

ОтветитьНравится 

а как вы определили, что не подходит?

ОтветитьНравится 

AprilLкраснеют щечки, но чуть чуть

ОтветитьНравится 

нам нутрилак хорошо подошел.

ОтветитьНравится 

четырнадцатыйзлобныйзритель 

Ещё сто видов существует, одна уж точно подойдёт. А как это выражается, что она не подходит?

ОтветитьНравится 

четырнадцатыйзлобныйзрительна щечках покраснения, похоже на диатез.

ОтветитьНравится 

четырнадцатыйзлобныйзритель 

Так вы гипоалергенную смесь тогда попробуйте, а вообще, проконсультируйтесь с педиатром!

ОтветитьНравится 

четырнадцатыйзлобныйзрительтак пробовали, всё это херня. а врач говорит подбирай, все малыши индивидуальны.

ОтветитьНравится 

Хипп попробуйте, мы тоже долго подбирали смесь, Очень подошла агуша

ОтветитьНравится 

Сисю давала)))))))))))))

ОтветитьНравится 

четырнадцатыйзлобныйзритель 

НаталияНу, знаете, мож она и рада, да возможности нет!

ОтветитьНравится 

Как понять, что малышу не подошла смесь для искусственного вскармливания?

Ты сделала все для сохранения грудного вскармливания, но ребенку не хватает твоего молочка? Значит, пришло время подбирать смесь. Лучший советчик – ваш педиатр. Обязательно проконсультируйся с ним прежде, чем вводить смесь. Ну и не теряй надежду восстановить грудное вскармливание. Не переводи кроху на смесь полностью, а давай ее в качестве докорма.

Смешанное вскармливание

Если малютка хоть иногда берет грудь – это хороший знак. Старайся обходиться без адаптированной смеси, по крайней мере, ночью. Корми по требованию сонного карапуза. А когда он бодрствует, грудь желательно предлагать до смеси.  Но если малыш плачет и отворачивается, не усугубляй положение: покорми его из бутылочки. Может быть, сытый и довольный младенец будет более сговорчив. Попробуй предложить грудь после кормления смесью.    

Выбирая смесь для докорма или перехода на искусственное вскармливание, учитывай особенности своего крохи. Для деток, которые плохо набирают вес или страдают от болей в животике, существуют специальные лечебные смеси. Другим же выбирают питание, ориентируясь в первую очередь на возраст. Состав смеси для новорожденного и полугодовалого карапуза будет отличаться. Обращай внимание на составляющие продукта, почитай отзывы других родителей. Но учти: на любую смесь возможна аллергия, потому вводи ее согласно правилам.

Как вводить докорм?

Ребенок должен привыкнуть к новой смеси. Ее вводят в рацион начиная с 20-­30 мл в первый день. Внимательно следи за состоянием крохи. Все в порядке? На следую­щий день порция удваивается. За 5-7 дней малыш полностью переходит на смесь. Так действуют, когда переводят кроху с грудного кормления на искусственное, а также при необходимости заменить смесь.

Читай также: Сколько кормить младенца, чтобы не перекармливать: смесь и молоко

Но бывают ситуации, когда действовать нужно быстрее (например, маме требуется лечение, несовместимое с ГВ, или ей нужно срочно уехать). В таком случае первая порция смеси все равно должна быть не более 30 мл. Зато потом довести количество до нужного можно более быстрыми темпами.

Так быть не должно

Когда малютке подходит выбранная смесь, он бод­рый и активный, ест с удовольствием и набирает положенные килограммы. Стул у него нормальный, и кроха не страдает от болей в животике. Но порой бывает и так, что малышу смесь не подходит. Заметить это можно по следующим признакам.

  • На коже появились высыпания, покраснели щечки, кожа стала чрезмерно сухой. 
  • Малыш старше 3 месяцев часто и по многу срыгивает.
  • После введения новой смеси у ребенка ухудшился сон, он стал более раздражительным, капризным.

Цвет стула еще ни о чем не говорит. Зеленоватый, с небольшими белыми комочками – это нормально, если карапуз чувствует себя хорошо. Но важно то, как часто он ходит по-большому. В норме – от 1 до 5 раз в день для малыша старше 3 месяцев. Если у крохи после введения смеси стул реже, чем раз в сутки, или, наоборот, слишком часто – это повод проконсультироваться с педиатром и подумать о замене смеси на более подходящую.

Кушаем по графику

На грудном вскармливании младенец может получать столько молочка, сколько ему хочется, а со смесью придется придерживаться расписания. Малыш может путать чувство голода с удовлетворением сосательного рефлекса, потому ты должна точно знать размер порции для ребенка и не кормить его чаще, чем положено по возрасту. Из-за переедания у крохи может болеть животик. Между кормления­ми давай маленькому водичку, особенно если в квартире жарко. Заведи для воды отдельную удобную бутылочку.  

После введения прикорма

Карапузу на искусственном вскармливании дают первую ложечку прикорма в пять с половиной месяцев. Всего на две недельки раньше, чем грудничку. Но еще несколько месяцев смесь будет оставаться вашей основной едой. Правда, потребности в питательных веществах у полугодовалого карапуза изменились, потому вам нужно переходить на смесь для детишек постарше. Оптимально, если она будет от того же производителя.

Читай также: Как готовить смесь, чтобы избежать главных ошибок - советы маме

Не переводи на новую смесь резко, а все по тем же правилам, по чуть-чуть увеличивая порцию новой и уменьшая количество старой. Малыш веселый и здоровый? Значит, ты все делаешь правильно! 

Больше полезной информации ты найдешь в новом выпуске журнала «Твой Малыш» №4/2017

Фото: depositphotos

Как понять что ребенку не подходит смесь, как перевести ребенка на другую смесь

Единственный незаменимый продукт для младенцев, по мнению специалистов, – это материнское молоко. Но что делать, когда у мамы его не хватает для полного насыщения ребенка? В редких случаях бывает, что натуральное кормление и вовсе обеспечить нельзя. Искусственные смеси на основе молока – вот правильное решение проблемы. Но тут встает другой вопрос, не менее важный - какую смесь лучше давать ребенку? Не все заменители грудного молока будут подходить малышу. Важно вовремя заметить, что именно этот молочный состав не следует давать.

Как узнать, что это не подходящая смесь

На вопрос, как понять что ребенку не подходит смесь, педиатры отвечают сразу: «Следите за состоянием». А ведь и правда, самочувствие крохи – вот главные «индикаторы» того, насколько его организм сопоставим с вашим выбором. Определить это не трудно. Просто следует после первого прикорма внимательно наблюдать за состоянием малыша.

На что следует обратить внимание

Особые признаки тревоги:
  • Аллергические проявления. На нежной коже младенца вы увидите участки, покрытые непонятной сыпью. Не заметить такое сложно, ведь ребенок будет беспокойным. Ярко выраженные симптомы: покраснение, шелушение, сыпь, зуд;
  • Нарушение кишечной флоры. Узнать об этом можно по следующим характерным признакам: срыгивания (частые и обильные), сильные нарушения стула (запор, диарея). Но перед тем как перевести ребенка на другую смесь, родители должны четко убедиться в том, что нарушения работы кишечника являются ненормальными. Дело в том, что при смене ГВ на ИВ стул может меняться даже тогда, когда смесь идеально подошла. Только изменения носят несколько другой характер. Как правило, это кашеобразный стул бело-желтого цвета, с гнилостным запахом;
  • Беспокойство в животике. Если вы во время кормления соблюдаете все правила: поза «столбика» после еды, правильное держание бутылочки, отсутствие факта попадания воздуха в пищеварительный тракт и т.д, то причиной частых беспокойств в виде коликов и газообразований может быть именно неподходящая смесь;
  • Плохой набор веса. Когда вы стали кормить младенца искусственной смесью, у вас появились нормы времени и объема. Это значит, малыш должен прибавлять в весе хорошо. Когда набор идет медленно, либо его вообще нет - плохой признак. В таком случае лучше узнать у педиатра, можно ли менять смесь ребенку на другую, чтобы избежать недовеса. Если ваш врач даст положительный ответ, то проконсультируйтесь, как правильно перевести ребенка на другую смесь, дабы не столкнуться с рядом вышеописанных проблем.

Как определить, что смесь не подходит ребенку

Для малыша первого года жизни, находящегося на смешанном или искусственном вскармливании, смесь зачастую является основным либо единственным источником питательных веществ.

 

 

От ее сбалансированности состава и качества усвоения напрямую зависит полноценное развитие ребенка. Поэтому беспокойство родителей на тему, подходит ли крохе смесь, никак не назовешь надуманным. Вот несколько очевидных признаков, которые служат поводом для беспокойства и обращения к педиатру.

 

Когда стоит задуматься о смене смеси?

 

 

Следует срочно принимать меры, если:

 

  • малыш проявляет сильное беспокойство после кормлений, постоянно плачет, и успокоить его вы не можете;
  • на кожных покровах появились высыпания или красные пятна;
  • часто срыгивает - и сразу после приема смеси, и в промежутках между кормлениями;
  • есть проблемы с пищеварением - у крохи вздутый животик, не отходят газы, жидкий стул более 3 раз в сутки с комочками непереваренной пищи;
  • ребенок недостаточно прибавляет в весе.

 

Как подобрать подходящую смесь

 

 

Прежде всего рекомендуем вам посоветоваться со специалистом. Даже если вы невысокого мнения о его профессионализме, по роду своей работы он имеет дело с большим количеством детей и располагает актуальной информацией на данную тему.

Если же по каким-либо причинам вы решили сделать выбор самостоятельно, обратите внимание на следующие моменты:

 

  • адаптированность смеси - детей до 6 месяцев Комаровский рекомендует кормить высокоадаптированными смесями, состав которых максимально соответствует составу грудного молока. Стоят они достаточно дорого, но в этот период они и не понадобятся в грандиозном количестве. Для детей второго полугодия жизни возможен вариант более дешевых средне- и низкоадаптированных смесей;
  • соответствие смеси возрасту ребенка - категорически нельзя кормить 3-месячного кроху смесью, рассчитанной на возраст 6-12 месяцев, это очень опасно для здоровья ребенка;
  • специальные свойства смеси - существуют смеси для деток с различными потребностями, например, страдающих аллергией, анемией, непереносимостью коровьего или материнского молока. Весьма актуальны для детей всех возрастов смеси с бактериями-пробиотиками, которые помогают улучшить процессы пищеварения и способствуют укреплению иммунитета;
  • наличие смеси в магазинах - если процедура ее добывания превращается в целое событие при наличии более распространенной и достойной альтернативы, вы уверены, что вам нужны дополнительные приключения?

 

Перевод ребенка на новую смесь

 

Перевод ребенка на новую смесь следует осуществлять постепенно. Вводите новый продукт небольшими порциями и внимательно следите за реакцией крохи. Плюс последний совет напоследок - от добра добра не ищут.

Если малыш с удовольствием кушает смесь, которую вы ему предлагаете, не жалуется и нормально развивается, пусть ест эту смесь и дальше. То, что соседка Маша кормит свою Дашу более дешевой смесью или вычитала в интернете что-то нелицеприятное о вашей смеси, не должно быть поводом для экспериментов над ребенком с непредсказуемым результатом.

От всей души желаем вам как можно быстрее решить эту проблему. Растите большими и здоровыми!

 

 

Главная | Baby

DWM 31

Компактный фильтр
с абсолютной очисткой,
умягчением и минерализацией

Рекомендован для приготовления
детского питания, применяется для
питания людей с чувствительным
пищеварением и иммунитетом

Делает безопасной водопроводную воду
любого исходного качества. Удаляет все
виды бактерий и паразитов, вирусы, хлор,
свинец, ртуть, распространеные
аллергены, нитраты, пестициды и любые
другие примеси

Полностью устраняет жесткость
воды — причину накипи в чайнике

Обогащает воду магнием и кальцием

Удобен для маленькой кухни.

Запас свежей воды в накопительной
емкости объемом 2 литра

DWM 101S Морион

Абсолютная очистка воды
с умягчением и минерализацией
полезным магнием

Рекомендован для приготовления
детского питания, применяется для
питания людей с чувствительным
пищеварением и иммунитетом

Делает безопасной водопроводную воду
любого исходного качества. Удаляет все
виды бактерий и паразитов, вирусы, хлор,
свинец, ртуть, распространенные
аллергены, нитраты, пестициды и любые
другие примеси

Полностью устраняет жесткость
воды — причину накипи в чайнике

Обогащает воду магнием и кальцием

Всегда есть запас воды в накопительном
баке объемом 5 литров

Аквафор Кристалл ЭКО

Ультратонкая очистка воды
половолоконной мембраной

Рекомендован для приготовления
детского питания, обеззараживает воду
без применения химических добавок

Отсекает цисты лямблий и бактерии,
размером до 0,1 микрона. В фильтре
используется мембрана с порами в 1000
раз тоньше человеческого волоса.

Убирает из воды все основные примеси
(хлор, тяжелые металлы) и
распространенные аллергены

Не изменяет минеральный состав воды

методов разделения смесей | Химия для неосновных

Цели обучения

  • Описать методы разделения смесей.

Как золотоискатели искали золото?

Как золотоискатели искали золото?

Начиная с конца 1840-х годов тысячи старателей устремились в Калифорнию на поиски золота. Один из подходов к выделению золота из почвы назывался «промывка».«Грязь помещали в поддон и заливали водой. После тщательного перемешивания сковороду осторожно покачивают, чтобы удалить растворенный материал, в то время как более тяжелое золото оседает на дно сковороды. Затем золото отделяется от смеси почвы и воды.

Разделение смесей

Не все ищут золото (и немногие из этих искателей тоже собираются добыть много золота). В химической реакции важно изолировать интересующие компоненты от всех других материалов, чтобы их можно было дополнительно охарактеризовать.Исследования биохимических систем, анализ окружающей среды, фармацевтические исследования - эти и многие другие области исследований требуют надежных методов разделения.

Вот несколько распространенных методов разделения:

Хроматография

Хроматография - это разделение смеси путем пропускания ее в растворе или суспензии или в виде пара (как в газовой хроматографии) через среду, в которой компоненты движутся с разной скоростью. Тонкослойная хроматография - это особый тип хроматографии, используемый для разделения и идентификации смесей, которые окрашены или могут быть окрашены, особенно пигментов.

Дистилляция

Дистилляция - эффективный метод разделения смесей, состоящих из двух или более чистых жидкостей. Дистилляция - это процесс очистки, при котором компоненты жидкой смеси испаряются, а затем конденсируются и выделяются. При простой перегонке смесь нагревается, и наиболее летучий компонент испаряется при самой низкой температуре. Пар проходит через охлаждаемую трубку (конденсатор), где снова конденсируется в жидкое состояние.Собираемый конденсат называется дистиллятом.

Рисунок 2.11

Аппарат дистилляционный.

На рисунке выше, мы видим несколько важных элементов оборудования. Есть источник тепла, пробирка с пробкой на одно отверстие, прикрепленная к стеклянному колену, и резиновая трубка. Резиновая трубка помещается в сборную трубку, которая погружается в холодную воду. Существуют и другие более сложные установки для дистилляции, которые также можно использовать, особенно для разделения смесей, состоящих из чистых жидкостей с близкими друг к другу точками кипения.

Испарение

Испарение - это метод, используемый для разделения гомогенных смесей, в которых есть одно или несколько растворенных твердых веществ. Этот метод отделяет жидкие компоненты от твердых. Процесс обычно включает нагревание смеси до тех пор, пока не перестанет оставаться жидкость. Перед использованием этого метода смесь должна содержать только один жидкий компонент, если не является важным изолировать жидкие компоненты. Это связано с тем, что все жидкие компоненты со временем испаряются.Этот метод подходит для отделения растворимого твердого вещества от жидкости.

Во многих частях света поваренную соль получают путем испарения морской воды. Тепло для процесса исходит от солнца.

Рисунок 2.12

Как только морская вода в этих прудах-испарителях испарится, можно собирать соль.

Фильтрация

Фильтрация - это метод разделения, используемый для отделения чистых веществ в смесях, состоящих из частиц, некоторые из которых имеют достаточно большие размеры, чтобы их можно было уловить пористым материалом.Размер частиц может значительно варьироваться в зависимости от типа смеси. Например, речная вода представляет собой смесь, содержащую встречающиеся в природе биологические организмы, такие как бактерии, вирусы и простейшие. Некоторые фильтры для воды могут отфильтровывать бактерии, длина которых составляет порядка 1 микрона. Другие смеси, такие как почва, имеют относительно большие размеры частиц, которые можно фильтровать через что-то вроде кофейного фильтра.

Рисунок 2.13

Фильтрация.

Сводка

  • Смеси можно разделять различными способами.
  • Хроматография включает разделение растворителей на твердой среде.
  • Дистилляция использует разницу в точках кипения.
  • При испарении жидкость из раствора удаляется с образованием твердого вещества.
  • Фильтрация отделяет твердые частицы разного размера.

Практика

Вопросы

Используйте этот ресурс, чтобы ответить на следующие вопросы:

http: // www.gourmetsleuth.com/Articles/Exotic-Herbs-Spices-and-Salts-639/hawaiian-salt.aspx

  1. Где на Гавайских островах производят соль?
  2. Что означает «паакай»?
  3. Сколько времени нужно, чтобы соль образовалась при испарении?

Обзор

Вопросы

  1. Почему важно отделять материал от смеси?
  2. Что такое хроматография?
  3. Что такое дистилляция
  4. Что такое фильтрация?
  5. Что такое испарение?
  6. Какую технику вы бы использовали, чтобы отделить песок от воды? Есть две возможности.
  7. Какую технику вы бы использовали, чтобы отделить спирт от воды?

Глоссарий

  • Хроматография: Включает разделение растворителя на твердой среде.
  • дистилляция: Учитывает разницу в точках кипения.
  • испарение: Удаляет жидкость из раствора, оставляя твердый материал.
  • фильтрация: Разделяет твердые частицы разного размера.

Классификация материи - Chemistry LibreTexts

Материю можно идентифицировать по ее характерной инертной и гравитационной массе, а также по занимаемому пространству. Материя обычно находится в трех разных состояниях: твердом, жидком и газообразном.

Введение

Вещество - это образец вещества, физические и химические свойства которого одинаковы во всем образце, поскольку вещество имеет постоянный состав. Часто можно увидеть, как вещества переходят из одного состояния в другое. Чтобы различать состояний материи , по крайней мере, на уровне частиц, мы смотрим на поведение частиц внутри вещества. Когда вещества меняют свое состояние, это происходит потому, что расстояние между частицами веществ изменяется из-за увеличения или уменьшения энергии . Например, все мы, вероятно, наблюдали, что вода может существовать в трех формах с разными характерными способами поведения: твердое состояние (лед), жидкое состояние (вода) и газообразное состояние (водяной пар и пар).Из-за преобладания воды мы используем ее, чтобы проиллюстрировать и описать три различных состояния материи. По мере того, как лед нагревается, и частицы вещества, составляющие воду, приобретают энергию, в конечном итоге лед тает, превращаясь в воду, которая в конечном итоге закипает и превращается в пар.

Прежде чем мы исследуем состояния материи, мы рассмотрим некоторые способы классификации материи теми, кто изучал ее поведение.

Классифицирующие материалы

Данные свидетельствуют о том, что вещества состоят из более мелких частиц, которые обычно перемещаются. Некоторые из этих частиц материи могут быть разделены на более мелкие части, используя достаточно сильное тепло или электричество, на более мелкие, довольно однородные частицы, называемые атомами. Атомы - это строительные блоки элементов. Элементы - это все те вещества, которые никогда не разлагались или не разделялись на какие-либо другие вещества в результате химических реакций, нагревания или попытки пропустить через образец постоянный электрический ток. Атомы, в свою очередь, состоят из еще более мелких единиц вещества, называемых электронами, протонами и нейтронами.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Структура атома. Иллюстрация атома гелия с изображением ядра (розовый) и распределения электронного облака (черный). Ядро (вверху справа) в гелии-4 на самом деле сферически симметрично и очень похоже на электронное облако, хотя для более сложных ядер это не всегда так. Черная полоса - один ангстрем (10− 10 м или 100 пм). Изображение, используемое с разрешением из Википедии.

Элементы могут быть организованы в так называемую периодическую таблицу элементов на основе наблюдаемого сходства химических и физических свойств различных элементов.Когда атомы двух или более элементов объединяются и связываются, образуется соединение. Образовавшееся соединение впоследствии может быть разложено на чистые вещества, которые первоначально вступили в реакцию с его образованием.

Соединения, такие как вода, состоят из более мелких единиц связанных атомов, называемых молекулами. Молекулы соединения состоят из той же пропорции элементов, что и соединение в целом, поскольку они являются наименьшими единицами этого соединения. Например, каждая порция пробы воды состоит из молекул воды.Каждая молекула воды содержит два атома водорода и один атом кислорода, поэтому вода в целом в совокупном состоянии имеет в два раза больше атомов водорода, чем атомов кислорода.

Вода может состоять из тех же молекул, но ее физические свойства могут измениться. Например, вода с температурой ниже 0 ° C - это лед, а вода с температурой выше 100 ° C - это газ, водяной пар. Когда материя переходит из одного состояния в другое, в процесс могут быть вовлечены температура и давление, а также изменяются плотность и другие физические свойства.Температура и давление, оказываемые на образец вещества, определяют конечную форму этого вещества, будь то твердое тело, жидкость или газ.

Поскольку свойства соединений и элементов единообразны, они классифицируются как веществ . Когда два или более веществ смешиваются вместе, результат называется смесью. Смеси можно разделить на две основные категории: однородные и гетерогенные. Гомогенная смесь - это смесь, в которой состав ее компонентов равномерно перемешан.Гомогенная смесь, в которой одно вещество, растворенное вещество, полностью растворяется в другом веществе, растворителе, также может называться раствором . Обычно растворитель представляет собой жидкость, однако растворенное вещество может быть жидким, твердым или газообразным. В гомогенном растворе частицы растворенного вещества равномерно распределены между частицами растворителя, и чрезвычайно маленькие частицы растворенного вещества не могут быть отделены от растворителя путем фильтрации через фильтровальную бумагу, поскольку промежутки между бумажными волокнами намного больше, чем размер растворенного вещества и частицы растворителя. Другие примеры гомогенных смесей включают сахарную воду, которая представляет собой смесь сахарозы и воды, и бензин, который представляет собой смесь десятков соединений.

Гомогенные смеси: фильтрованная морская вода представляет собой раствор соединений воды, соли (хлорида натрия) и других соединений.

Гетерогенная смесь представляет собой неоднородную смесь, в которой компоненты разделяются, а состав меняется. В отличие от гомогенной смеси, гетерогенные смеси можно разделить с помощью физических процессов.Примером используемого физического процесса является фильтрация, с помощью которой можно легко отделить песок от воды в смеси песка и воды с помощью фильтровальной бумаги. Еще несколько примеров гетерогенных смесей: заправки для салатов, камни и смеси масла и воды. Гетерогенные смеси, включающие по крайней мере одну жидкость, также называются смесями суспензии и и разделяются, если они выдерживаются достаточно долго. Рассмотрим идею смешивания масла и воды вместе. Независимо от количества времени, затраченного на их встряхивание, в конечном итоге смеси масла и воды разделятся, и масло поднимется к верху смеси из-за его более низкой плотности.

Гетерогенные смеси: разделение песка и разделение воды для заправки салатов различных смесей в породе

Смеси, которые находятся между раствором и гетерогенной смесью, называются коллоидными суспензиями (или просто коллоидами). Смесь считается коллоидной, если она обычно не отделяется самопроизвольно или не осаждается с течением времени и не может быть полностью отделена фильтрованием через обычную фильтровальную бумагу. Оказывается, смесь является коллоидной по своему поведению, если один или несколько из ее размеров длины, ширины или толщины находятся в диапазоне 1-1000 нм.Коллоидную смесь также можно распознать, пропустив через нее луч света. Если смесь коллоидна, луч света будет частично рассеиваться взвешенными частицами нанометрового размера, и наблюдатель может наблюдать его. Это известно как эффект Тиндаля. В случае эффекта Тиндаля часть света рассеивается, поскольку длины волн света в видимом диапазоне, примерно от 400 нм до 700 нм, сталкиваются с взвешенными частицами коллоидного размера примерно такого же размера.Напротив, если бы луч света проходил через раствор, наблюдатель, стоящий под прямым углом к ​​направлению луча, не увидел бы света, отражающегося ни от единиц растворенного вещества, ни от формульных единиц растворителя, составляющих раствор, потому что частицы растворенного вещества и растворитель намного меньше длины волны видимого света, проходящего через раствор.

  • Растворы: молекулы размером ~ 0,1-2 нм
  • Коллоиды: молекулы размером ~ 2-1000 нм
  • Суспензии: молекулы размером более ~ 1000 нм

Коллоидные смеси: Коллоидные смеси содержат компоненты, которые не имеют тенденции к осаждению.Молоко представляет собой коллоид жидких шариков молочного жира, взвешенных в воде

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): блок-схема разбивки материи.

Разделение смесей

Большинство веществ в природе встречаются в виде смесей, поэтому химик должен разделить их на природные компоненты. Один из способов удалить вещество - это физическое свойство магнетизма. Например, разделение смеси железа и серы может быть достигнуто, потому что куски железа будут притягиваться к магниту, помещенному в смесь, удаляя железо из оставшейся серы.Фильтрация - еще один способ разделения смесей. В ходе этого процесса твердое вещество отделяется от жидкости, проходя через мелкопористый барьер, такой как фильтровальная бумага. В этом процессе можно отделить песок и воду, при этом песок будет задерживаться за фильтровальной бумагой, а вода будет просачиваться сквозь нее. Другой пример фильтрации - отделение кофейной гущи от жидкого кофе через фильтровальную бумагу. Дистилляция - еще один метод разделения смесей. При кипячении раствора нелетучего твердого вещества, растворенного в жидкости, в колбе, пар из растворителя с более низкой точкой кипения может быть удален из раствора за счет тепла, конденсироваться обратно в жидкую фазу, когда он вступает в контакт с более холодными поверхностями. , и собираться в другой контейнер.Таким образом, такой раствор может быть разделен на его исходные компоненты, при этом растворитель собирается в отдельной колбе, а растворенное вещество остается в исходной дистилляционной колбе. Примером раствора, разделяемого перегонкой, может быть перегонка раствора сульфата меди (II) в воде, при которой вода выкипает и собирается, а сульфат меди (II) остается в перегонной колбе.

Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): На рисунке выше показано оборудование, необходимое для процесса дистилляции.Однородная смесь поступает в левую колбу и кипятится. Затем пар проходит по охлаждающей трубке справа, конденсируется обратно в жидкость и капает в колбу.

Состояния Материи

Все, что нам знакомо в нашей повседневной жизни - от земли, по которой мы ходим, до воды, которую мы пьем, и воздуха, которым мы дышим, - основано на состояниях материи , называемых газами, жидкостями и твердыми телами.

Твердые вещества

Когда температура жидкости понижается до точки замерзания вещества (для воды точка замерзания составляет 0 o ° C), движение частиц замедляется с изменением расстояния между частицами до тех пор, пока притяжение между частицами не заблокируется. частицы в твердую форму.В точке замерзания частицы плотно упакованы вместе и имеют тенденцию блокировать движение друг друга. Притяжения между частицами плотно удерживают частицы вместе, так что весь ансамбль частиц принимает фиксированную форму. Объем твердого тела постоянен, а форма твердого тела постоянна, если только оно не деформируется достаточно сильной внешней силой. (Таким образом, твердые тела не похожи на жидкости, частицы которых притягиваются друг к другу немного меньше, потому что частицы жидкости находятся немного дальше друг от друга, чем частицы в соответствующей твердой форме того же вещества.) В твердом теле частицы остаются в относительно фиксированных положениях, но продолжают колебаться. Вибрирующие частицы в твердом теле не прекращают движение полностью и могут медленно перемещаться в любые пустоты, существующие внутри твердого тела.

Рисунок \ (\ PageIndex {4} \): Диаграмма слева представляет твердое тело, составляющие частицы которого расположены в упорядоченном массиве, кристаллической решетке. Изображение справа - это кубик льда. Он превратился из жидкости в твердое тело в результате поглощения энергии из более теплой окружающей среды.

Жидкости

Когда температура образца повышается выше точки плавления твердого вещества, этот образец может находиться в жидком состоянии вещества. Частицы в жидком состоянии расположены гораздо ближе друг к другу, чем частицы в газообразном состоянии, и все же имеют притяжение друг к другу, что очевидно, когда образуются капли жидкости. В этом состоянии слабые силы притяжения в жидкости не могут удерживать частицы в массу определенной формы. Таким образом, форма жидкости принимает форму любого конкретного контейнера, в котором она находится.Жидкость имеет определенный объем, но не определенную форму. По сравнению с газообразным состоянием свобода движения частиц в жидком состоянии меньше, поскольку движущиеся частицы часто сталкиваются друг с другом и скользят и скользят друг по другу в результате сил притяжения, которые все еще существуют между частицами, и неплотно удерживайте частицы жидкости вместе. При данной температуре объем жидкости постоянен, и его объем обычно незначительно изменяется при изменении температуры.

Рисунок \ (\ PageIndex {5} \): На диаграмме слева представлен контейнер, частично заполненный жидкостью. Изображение справа - вода, льющаяся из стакана. Это показывает, что жидкая вода не имеет особой формы.

Газы

В газовой фазе вещество не имеет фиксированного объема или формы. Это происходит потому, что молекулы широко разделены, а промежутки между частицами обычно примерно в десять раз дальше друг от друга во всех трех пространственных направлениях, что делает газ примерно в 1000 раз менее плотным, чем соответствующая жидкая фаза при той же температуре.(Фаза - это однородная часть вещества.) При повышении температуры газа частицы отделяются друг от друга и движутся с большей скоростью. Частицы в газе движутся довольно случайным и независимым образом, отскакивая друг от друга и от стенок контейнера. Находясь так далеко друг от друга, частицы реального газа слабо притягиваются друг к другу, так что у газа нет способности иметь собственную форму. Чрезвычайно слабые силы, действующие между частицами в газе, и большее пространство для движения частиц приводят к почти независимому движению движущихся сталкивающихся частиц.Частицы свободно перемещаются внутри любого контейнера, в который они помещены, заполняя весь его объем, в результате чего стороны контейнера определяют форму и объем газа. Если контейнер имеет отверстие, частицы, движущиеся в направлении отверстия, будут улетучиваться, в результате чего газ в целом будет медленно вытекать из контейнера.

Рисунок \ (\ PageIndex {6} \): Изображение слева представляет собой закрытую емкость, наполненную газом. Изображения предназначены для того, чтобы предположить, что частицы газа в контейнере перемещаются свободно и беспорядочно в бесчисленных направлениях.Изображение справа показывает конденсирующуюся воду, образующуюся из водяного пара, вышедшего из контейнера.

Другие состояния материи

Помимо трех классических состояний материи, есть много других состояний материи, которые обладают характеристиками еще одного из классических состояний материи. Большинство этих состояний материи можно разделить на три категории в зависимости от степени при различной температуре. При комнатной температуре состояния вещества включают жидкий кристалл, аморфное твердое тело и магнитоупорядоченные состояния.При низких температурах состояния вещества включают сверхпроводники, сверхтекучие жидкости и состояние конденсата Бозе-Эйнштейна. При высоких температурах состояния вещества включают плазму и кварк-глюонную плазму. Эти другие состояния вещества обычно не изучаются в общей химии.

Список литературы

  1. Краколис, Марк и Эдвард Питерс. Вводная химия. 3-е изд. Мейсон, Огайо: Cengage Learning, 2008.
  2. .
  3. Петруччи, Ральф, Харвуд, Уильям, Херринг, Джеффри, Мадура, Джеффри, Общая химия: принципы и современные приложения, 9-е изд.Река Аппер Сэдл, Нью-Джерси: Pearson Prentince Hall, 2007.
  4. C.N. Херли, У. Мастертон, Химия: принципы и реакции , 6-е изд. Brooks / Cole Cengage Learning, Белмонт, Калифорния, 2004 г.
  5. Cracolice, Mark, Peters, Edward, Введение в химию , 4-е изд. Brooks / Cole Cengage Learning, Белмонт, Калифорния, 2007.
  6. Zumdahl, Zumdahl, DeCoste, World of Chemistry, Houghton Mifflin Company, Бостон, Массачусетс, 2002.

Авторы и авторство

  • Васим Ахмад (UCD), Кейли Бекман (UCD), Фиона Вонг (UCD), Джанет Чжэн (UCD)

1.2: Классификация материи - Chemistry LibreTexts

Химики изучают структуру, физические свойства и химические свойства материальных веществ. Они состоят из материи, - всего, что занимает пространство и имеет массу. Золото и иридий важны, как арахис, люди и почтовые марки. Дым, смог и веселящий газ - это материя. Однако энергия, свет и звук не имеют значения; идеи и эмоции тоже не имеют значения.

Масса объекта - это количество вещества, которое он содержит.Не путайте массу объекта с его весом , который представляет собой силу, вызванную гравитационным притяжением, действующим на объект. Масса - это фундаментальное свойство объекта, которое не зависит от его местоположения. С физической точки зрения масса объекта прямо пропорциональна силе, необходимой для изменения его скорости или направления. Более подробное обсуждение различий между весом и массой и единиц, используемых для их измерения, включено в Основные навыки 1 (Раздел 1.9). С другой стороны, вес зависит от местоположения объекта. Астронавт, масса которого составляет 95 кг, весит около 210 фунтов на Земле, но только около 35 фунтов на Луне, потому что гравитационная сила, которую он или она испытывает на Луне, примерно в шесть раз меньше силы, испытываемой на Земле. Для практических целей в лабораториях вес и масса часто используются как взаимозаменяемые. Поскольку считается, что сила тяжести одинакова на всей поверхности Земли, 2,2 фунта (вес) равны 1,0 кг (масса), независимо от местоположения лаборатории на Земле.

В нормальных условиях существует три различных состояния вещества: твердое тело, жидкость и газ. Твердые тела относительно жесткие, имеют фиксированные формы и объемы. Скала, например, твердое тело. Напротив, жидкости , имеют фиксированные объемы, но текут, принимая форму своих емкостей, таких как напиток в банке. Газы , такие как воздух в автомобильной шине, не имеют ни фиксированных форм, ни фиксированных объемов и расширяются, чтобы полностью заполнить свои контейнеры.В то время как объем газов сильно зависит от их температуры и давления (величина силы, приложенной к данной области), объемы жидкостей и твердых тел практически не зависят от температуры и давления. Материя может часто переходить из одного физического состояния в другое в процессе, называемом физическим изменением . Например, жидкая вода может быть нагрета с образованием газа, называемого паром, или пар может быть охлажден с образованием жидкой воды. Однако такие изменения состояния не влияют на химический состав вещества.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Три состояния материи. Твердые тела имеют определенную форму и объем. Жидкости имеют фиксированный объем, но текут, принимая форму своих емкостей. Газы полностью заполняют свои емкости, независимо от объема. Рисунок использован с разрешения Википедии

Чистые вещества и смеси

Чистое химическое вещество - это любое вещество, имеющее фиксированный химический состав и характерные свойства. Кислород, например, представляет собой чистое химическое вещество, бесцветный газ без запаха при 25 ° C.Очень немногие образцы материи состоят из чистых веществ; вместо этого большинство из них представляют собой смеси, которые представляют собой комбинации двух или более чистых веществ в различных пропорциях, в которых отдельные вещества сохраняют свою идентичность. Воздух, водопроводная вода, молоко, голубой сыр, хлеб и грязь - все это смеси. Если все части материала находятся в одинаковом состоянии, не имеют видимых границ и однородны по всей поверхности, тогда материал однороден . Примерами однородных смесей являются воздух, которым мы дышим, и вода из-под крана, которую мы пьем.Однородные смеси еще называют растворами. Таким образом, воздух представляет собой раствор азота, кислорода, водяного пара, углекислого газа и некоторых других газов; водопроводная вода - это раствор небольших количеств нескольких веществ в воде. Однако конкретные составы обоих этих растворов не фиксированы, а зависят как от источника, так и от местоположения; например, состав водопроводной воды в Бойсе, штат Айдахо, отличается от состава водопроводной воды в Буффало, штат Нью-Йорк. Хотя большинство растворов, с которыми мы сталкиваемся, являются жидкими, растворы также могут быть твердыми.Серое вещество, которое до сих пор используется некоторыми стоматологами для пломбирования зубных полостей, представляет собой сложный твердый раствор, который содержит 50% ртути и 50% порошка, который содержит в основном серебро, олово и медь с небольшими количествами цинка и ртути. Твердые растворы двух или более металлов обычно называют сплавами.

Если состав материала не является полностью однородным, то он является неоднородным (например, тесто для печенья с шоколадной крошкой, сыр с плесенью и грязь). Смеси, которые кажутся однородными, после микроскопического исследования часто оказываются неоднородными.Молоко, например, кажется однородным, но при исследовании под микроскопом ясно, что оно состоит из крошечных шариков жира и белка, диспергированных в воде. Компоненты гетерогенных смесей обычно можно разделить простыми способами. Смеси твердого вещества и жидкости, такие как песок в воде или чайные листья в чае, легко отделяются фильтрацией, которая заключается в пропускании смеси через барьер, такой как ситечко, с отверстиями или порами, которые меньше твердых частиц. В принципе, смеси двух или более твердых веществ, таких как сахар и соль, можно разделить с помощью микроскопического исследования и сортировки.Однако обычно требуются более сложные операции, например, при отделении золотых самородков от речного гравия путем промывки. Сначала отфильтровывают твердый материал из речной воды; затем твердые частицы отделяются путем инспекции. Если золото внедрено в горную породу, его, возможно, придется изолировать химическими методами.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): неоднородная смесь. Под микроскопом цельное молоко на самом деле представляет собой гетерогенную смесь, состоящую из глобул жира и белка, диспергированных в воде. Рисунок использован с разрешения Wikipedia.

Гомогенные смеси (растворы) можно разделить на составляющие вещества с помощью физических процессов, которые зависят от различий в некоторых физических свойствах, таких как различия в их точках кипения.Двумя из этих методов разделения являются дистилляция и кристаллизация. Дистилляция использует разницу в летучести, меру того, насколько легко вещество превращается в газ при заданной температуре. Простой дистилляционный аппарат для разделения смеси веществ, хотя бы одно из которых является жидкостью. Наиболее летучий компонент закипает первым и снова конденсируется в жидкость в конденсаторе с водяным охлаждением, откуда он перетекает в приемную колбу. Если раствор соли и воды перегоняется, например, более летучий компонент, чистая вода, собирается в приемной колбе, а соль остается в перегонной колбе.

Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): Дистилляция раствора поваренной соли в воде. Раствор соли в воде нагревают в перегонной колбе до кипения. Образующийся пар обогащается более летучим компонентом (водой), который конденсируется в жидкость в холодном конденсаторе и затем собирается в приемной колбе.

Смеси двух или более жидкостей с разными температурами кипения можно разделить с помощью более сложного дистилляционного аппарата. Одним из примеров является переработка сырой нефти в ряд полезных продуктов: авиационное топливо, бензин, керосин, дизельное топливо и смазочные масла (в приблизительном порядке уменьшения летучести).Другой пример - перегонка спиртных напитков, таких как бренди или виски. (Эта относительно простая процедура вызвала немало головной боли у федеральных властей в 1920-х годах, в эпоху сухого закона, когда нелегальные кадры распространились в отдаленных регионах США!)

Кристаллизация разделяет смеси на основе различий в растворимости, показателе того, сколько твердого вещества остается растворенным в данном количестве указанной жидкости. Большинство веществ более растворимы при более высоких температурах, поэтому смесь двух или более веществ можно растворить при повышенной температуре, а затем дать ей медленно остыть.В качестве альтернативы жидкости, называемой растворителем, можно дать испариться. В любом случае наименее растворимое из растворенных веществ, то, которое с наименьшей вероятностью останется в растворе, обычно сначала образует кристаллы, и эти кристаллы можно удалить из оставшегося раствора фильтрацией.

Рисунок \ (\ PageIndex {4} \): Кристаллизация ацетата натрия из концентрированного раствора ацетата натрия в воде. Добавление небольшого «затравочного» кристалла (а) заставляет соединение образовывать белые кристаллы, которые растут и в конечном итоге занимают большую часть колбы.Видео можно найти здесь: www.youtube.com/watch?v=BLq5NibwV5g

Большинство смесей можно разделить на чистые вещества, которые могут быть элементами или соединениями. Элемент , такой как серый металлический натрий, представляет собой вещество, которое не может быть разбито на более простые химическими изменениями; соединение , такое как белый кристаллический хлорид натрия, содержит два или более элементов и имеет химические и физические свойства, которые обычно отличаются от свойств элементов, из которых он состоит.За некоторыми исключениями, конкретное соединение имеет одинаковый элементный состав (одни и те же элементы в одинаковых пропорциях) независимо от его источника или истории. Химический состав вещества изменяется в процессе, называемом химическим изменением . Превращение двух или более элементов, таких как натрий и хлор, в химическое соединение, хлорид натрия, является примером химического изменения, часто называемого химической реакцией. В настоящее время известно около 118 элементов, но из этих 118 элементов получены миллионы химических соединений.Известные элементы перечислены в периодической таблице.

Рисунок \ (\ PageIndex {5} \): разложение воды на водород и кислород путем электролиза. Вода - это химическое соединение; водород и кислород - элементы.

В общем, обратный химический процесс расщепляет соединения на элементы. Например, вода (соединение) может быть разложена на водород и кислород (оба элемента) с помощью процесса, называемого электролизом. При электролизе электричество обеспечивает энергию, необходимую для разделения соединения на составляющие элементы (Рисунок \ (\ PageIndex {5} \)).Подобный метод широко используется для получения чистого алюминия, элемента, из его руд, которые представляют собой смеси соединений. Поскольку для электролиза требуется много энергии, затраты на электроэнергию, безусловно, являются самыми большими затратами при производстве чистого алюминия. Таким образом, переработка алюминия экономична и экологически безопасна.

Общая организация вещества и методы, используемые для разделения смесей, кратко представлены на рисунке \ (\ PageIndex {6} \).

Рисунок \ (\ PageIndex {6} \): Взаимосвязь между типами материи и методами, используемыми для разделения смесей.

Пример \ (\ PageIndex {1} \)

Обозначьте каждое вещество как соединение, элемент, гетерогенную смесь или гомогенную смесь (раствор).

  1. фильтрованный чай
  2. свежевыжатый апельсиновый сок
  3. компакт-диск
  4. оксид алюминия, белый порошок с соотношением атомов алюминия и кислорода 2: 3
  5. селен

Дано : химическое вещество

Запрошено : его классификация

Стратегия:

  1. Определите, является ли вещество химически чистым. Если оно чистое, это либо элемент, либо соединение.Если вещество можно разделить на элементы, это соединение.
  2. Если вещество не является химически чистым, это либо гетерогенная смесь, либо гомогенная смесь. Если его состав однороден во всем, это однородная смесь.

Раствор

  1. A Чай представляет собой раствор соединений в воде, поэтому он не является химически чистым. Обычно его отделяют от чайных листьев фильтрацией. B Поскольку состав раствора однороден, это однородная смесь.
  2. A Апельсиновый сок содержит твердые частицы (мякоть), а также жидкость; он не является химически чистым. Б. Апельсиновый сок является неоднородной смесью, поскольку его состав неоднороден.
  3. A Компакт-диск - это твердый материал, содержащий более одного элемента, с видимыми по краям участками разного состава. Следовательно, компакт-диск не является химически чистым. B Области разного состава указывают на то, что компакт-диск представляет собой неоднородную смесь.
  4. A Оксид алюминия представляет собой одно химически чистое соединение.
  5. A Селен - один из известных элементов.

Упражнение \ (\ PageIndex {1} \)

Обозначьте каждое вещество как соединение, элемент, гетерогенную смесь или гомогенную смесь (раствор).

  1. белое вино
  2. ртуть
  3. заправка для салата в стиле ранчо
  4. сахар столовый (сахароза)
Ответ A

раствор

Ответ Б

элемент

Ответ C

гетерогенная смесь

Ответ D

соединение

Резюме

Вещество можно классифицировать по физическим и химическим свойствам.Материя - это все, что занимает пространство и имеет массу. Три состояния вещества - твердое, жидкое и газообразное. Физическое изменение включает в себя преобразование вещества из одного состояния в другое без изменения его химического состава. Большая часть вещества состоит из смесей чистых веществ, которые могут быть однородными (однородными по составу) или неоднородными (разные области обладают разным составом и свойствами). Чистые вещества могут быть как химическими соединениями, так и элементами. Соединения можно разделить на элементы с помощью химических реакций, но элементы нельзя разделить на более простые вещества химическими методами.Свойства веществ можно разделить на физические или химические. Ученые могут наблюдать физические свойства без изменения состава вещества, тогда как химические свойства описывают тенденцию вещества подвергаться химическим изменениям (химическим реакциям), которые изменяют его химический состав. Физические свойства могут быть интенсивными или обширными. Интенсивные свойства одинаковы для всех образцов; не зависят от размера выборки; и включают, например, цвет, физическое состояние и точки плавления и кипения.Обширные свойства зависят от количества материала и включают массу и объем. Соотношение двух экстенсивных свойств, массы и объема, является важным интенсивным свойством, называемым плотностью.

Авторы и авторство

Теория частиц - изменения состояния

Теория частиц - изменения состояния

Вы научный центр / Я Ресурсы для изучения / Теория частиц - Введение

Охваченные темы

Растворение

Изменения состояния

Растворение

Растворение можно рассматривать как особый тип смешивания.Смешивание материалов может привести к ряду результатов. Иногда компоненты мало влияют друг на друга, остаются видимыми и легко отделяются. В остальных случаях смешивание может привести к резким необратимым изменениям материалов. Растворяя ложь где-то между двумя. В простейшем случае это смешивание двух материалов. вместе. Наиболее распространенные примеры растворения включают твердое и жидкое, обычно вода. Когда твердое вещество растворяет твердое вещество (растворенное вещество) и жидкость (растворитель) образуют очень тесную интимную смесь, называемую раствором.Если твердое тело не окрашено он не будет виден, а раствор может выглядеть как исходная жидкость. Однако наличие твердого вещества может быть подтверждено рядом стратегий. В некоторых случаях, например, соли или сахара, вкус будет указывать на присутствие твердого вещества. В противном случае после испарения жидкости должен остаться твердый осадок. настолько полный, что частицы в растворе будут проходить через большую часть фильтровальной бумаги поэтому невозможно разделить смесь фильтрованием.Модель частиц может дать простое представление о растворении с точки зрения перемешивания, чтобы показать что происходит при растворении твердого вещества (рис. 3). Если твердое вещество растворяется при перемешивании его частицы распадаются и образуют рыхлую ассоциацию с жидкостью (растворителем) частицы. Твердое вещество не растворяется в жидкости, если его частицы не могут для образования связей с жидкими частицами. Простая модель частиц менее полезна в объяснении, почему существует предел растворимости любого материала или почему растворимость варьируется при разной температуре.Хотя мы чаще всего думаем растворения твердых веществ в воде другие жидкости могут действовать как растворители. Лак для ногтей Смывка используется для растворения лака для ногтей и, уайт-спирит, для растворения некоторых краски и бензин - хороший растворитель для смазки. Многие неводные растворители не подходят для детей младшего возраста.
Растворение - это обратимый процесс, и растворенное вещество можно извлечь из раствора. испарением, хотя он не всегда будет в точно такой же форме, как в начале.

Рис. 3 Смешивание твердого вещества и жидкости

Детям может быть трудно понять растворение во время наблюдения, и часто описывают твердое «исчезновение». Самые распространенные материалы для растворения с младшими детьми используются сахар и соль. Эти производят бесцветные растворы, которые могут усилить идею исчезновения твердого вещества. Использовать из различных материалов, в том числе цветных, таких как кофе, чтобы продемонстрировать растворение может помочь преодолеть это.
Дети также часто замечают, что при добавлении сахара или соли в воду "тает" прочь. Поэтому они часто путают процессы плавления и растворения. Растворение требует смешивания двух материалов, в отличие от плавления, которое является результатом нагрева одного материала.


Вернуться к началу страницы

Сопровождающий веб-сайт: Р. Джонс Обновлено: 13 ноября 2000 г.

Состав смеси для улавливания: открытый машиночитаемый формат для представления смешанных веществ | Journal of Cheminformatics

Определение

Простейший вид Mixfile представляет собой смесь, которая по существу представляет собой один компонент со значением чистоты, как показано на рис.1. Сингулярный компонент описывается тремя частями информации: структурой производного бутена, его названием и концентрацией, которая указывается как ≥ 97%. Это представление требует только одного компонента, потому что примеси неизвестны и, следовательно, не определены. Этот простой пример представляет собой невероятно распространенный вариант использования, особенно в каталогах реагентов.

Рис. 1

Простая смесь с единственным известным компонентом, (S) -3-бутен-1,2-диолом, имеющая оценку чистоты

Другой очень распространенный вариант использования - когда активный ингредиент предоставляется в виде раствора, как показано на рис.2. В этом случае задействуется иерархическая природа формата Mixfile. Корневой узел пуст, хотя его можно использовать для хранения вторичных метаданных о смеси в целом. В его состав входят два компонента: активный ингредиент и растворитель. Оба они представлены по имени и структуре. Активный ингредиент, триэтилалюминий , имеет 2-молярный состав. Концентрация растворителя, толуол , оставлена ​​пустой, что по соглашению означает, что он составляет остаток смеси.Хотя было бы правильно рассчитать молярность растворителя и включить эту информацию, она излишняя, а для удобства и ясности представления лучше ее опустить.

Рис. 2

Двухкомпонентная смесь с активным ингредиентом (триметилалюминий) известной концентрации, растворенным в растворителе (толуол)

Иерархии Mixfile не имеют ограничений по глубине или высоте, и использование вложенности является удобным способом выражения смесей-смесей. Например, рассмотрим n - бутиллитий , растворенный в растворителе, который в просторечии называют гексанами , показанным на рис.3.

Рис. 3

Бутиллитий, растворенный в «гексанах», который сам по себе является смесью, состоящей из известных соединений в неопределенных пропорциях

Этот конкретный выбор иерархического описания ясно указывает на то, что описываемое вещество представляет собой смесь двух различных объектов : реагента и растворителя. Растворитель занимает один контейнерный узел, который описывается под названием гексаны . Поскольку он сам по себе является смесью, он не имеет структуры, и ему также не задается концентрация (поскольку подразумевается, что он составляет все, кроме реагента).Компонент гексаны имеет четыре назначенных ему подкомпонента, которые представляют собой основные изомеры C 6 , составляющие растворитель. Если бы относительные пропорции изомеров были известны, их можно было бы выразить в виде концентраций (например, в виде отношения или процентных соотношений объем / масса / молярность), но в этом случае пропорция не указана производителем. Таким образом, он показывает, что формат Mixfile удобен для неполных данных, что важно, поскольку было бы неправильно настаивать на предоставлении информации, которая недоступна.

Одна очень практическая причина для описания веществ, таких как литийорганические реагенты, заключается в том, что безопасность и опасности зависят от состава. Рассмотрим родственный и гораздо более опасный третичный бутиллитиевый реагент , который показан на рис. 4.

Рис. 4

Трет-бутиллитий в пентане, для которого выбор растворителя особенно важен с точки зрения безопасности

Знания только об активном ингредиенте ( t -бутиллитий) достаточно, чтобы убедиться, что этот материал является пирофорным, так как он имеет эту характеристику во всех своих формах.Однако для n -бутиллития растворы пирофорны только при более высоких концентрациях (примерно 10 моль / л и выше) [5]. Следовательно, возможность отслеживать концентрацию активного ингредиента и имеет важное значение для предоставления соответствующих рекомендаций по безопасности, обращению и утилизации. В случае этих двух литийорганических реагентов также важен состав растворителя, например t -бутиллитий обычно продается в виде растворов либо пентана, либо гептана, и эти растворители имеют резко разную летучесть, что является очень важной деталью для смеси, которая воспламеняется при контакте с воздухом.Любая база данных об опасностях будет неполной (и, возможно, опасной из-за пропусков) без возможности хранить и сопоставлять все эти факты.

Еще одно важное соображение, касающееся высокореактивных реагентов, таких как растворы литийорганического соединения, заключается в том, что они со временем разлагаются и их необходимо титровать [6, 7] для повторного определения концентрации. Это означает, что недостаточно пометить образцы со ссылкой на свойства, которые они имели во время покупки, скорее, это должно быть записано с помощью структуры данных, которая может фиксировать изменяющуюся концентрацию, и в идеале делать это таким образом, чтобы полезный (e.грамм. в сочетании с программным обеспечением для планирования реакции для расчета объема, необходимого для стехиометрического использования).

Иерархия компонентов также может использоваться для представления смесей изомеров, что является обычным вариантом использования для результатов реакций, за которыми не следует эффективная стадия очистки, например результат добавления Марковникова [8] брома, показанный на рис. 5.

Рис. 5

Два изомера, образующиеся в результате бромирования пропена, представленные в виде смеси с указанием их относительных соотношений

Хотя некоторые виды изомеров могут быть эффективно представлены в структуре одного компонента (например, рацемические стереоизомеры), перечисление часто является предпочтительным, даже если есть альтернативы.Перечисление имеет некоторые преимущества перед более краткими вариантами кодирования, например визуализация очень четкая, определение относительных концентраций несложно, а реализация проста.

Запись информации о свойствах смесей важна по многим причинам, не в последнюю очередь из-за безопасности. Например, рассмотрим две коммерчески доступные формы четырехокиси осмия, показанные на рис. 6. Mixfile, представленный в (а), представляет собой твердую форму, которая в основном чиста, а (б) - тот же активный ингредиент, что и разбавленный раствор в воде.Оба эти материала чрезвычайно токсичны, но инструкции по хранению, обращению с ними и утилизации совершенно разные. Без четко определенного машиночитаемого формата для разграничения необработанного твердого вещества и разбавленного раствора выбор правильного паспорта безопасности материала будет зависеть от знаний и опыта ученого, выполняющего поиск. Другим ярким примером является азид натрия, который чрезвычайно токсичен в своей чистой твердой форме [9], но при растворении в воде при концентрациях ниже 0.1% считается достаточно безвредным для использования в качестве пищевого консерванта [10].

Рис. 6

Четырехокись осмия в двух формах: a чистый и b раствор, которые имеют очень разные профили безопасности

Описания смесей актуальны и за пределами химической лаборатории, поскольку существует бесчисленное множество потребительских товаров, которые могут выиграть от описания с подробными метаданными, как показано на рис. 7. Пример (a) описывает распространенную марку зубной пасты, тогда как (b ) представляет собой таблетированную форму для элетриптана [11].Оба этих продукта для дома имеют общие характеристики с точки зрения определения смесей: каждый из них имеет активный ингредиент ( фторид натрия и гидробромид элетриптана соответственно) и множество неактивных ингредиентов. Активные ингредиенты обычно находятся в центре внимания этих потребительских продуктов, но добавляемые дополнительные материалы очень важны: они обычно придают характеристики, влияющие на стабильность, текстуру, вкус и эффективность. Они также являются частыми источниками опасений относительно токсичности и нежелательных побочных эффектов, поэтому сбор точных, полных и машиночитаемых данных по всем компонентам важен, не в последнюю очередь потому, что можно было бы быстро идентифицировать все такие потребительские товары с любым конкретный компонент, о котором идет речь, когда есть проблемы со здоровьем.С точки зрения НИОКР составление лекарственного средства - это эмпирический процесс: точный состав и количество каждого вспомогательного вещества являются важной характеристикой таблетки лекарственного средства, и поэтому точная регистрация всех экспериментально определенных составов и сопоставление их с их эффективной эффективностью является важной частью продукта. дизайн.

Рис. 7

Две смеси, которые являются обычными предметами домашнего обихода: a марка зубной пасты и b состав элетриптана

Для потребительских товаров даже чаще, чем лабораторных реактивов, некоторая часть составляющих не может быть легко представлена ​​одной или несколькими отдельными химическими структурами.Признание этого ограничения является ключевым моментом при проектировании Mixfile: в этих случаях должны быть предоставлены любые доступные метаданные. Обычно существует доступное имя в некоторой форме, а иногда и ссылки на внешние базы данных, которые содержат информацию о смесях, например Часто используется регистрационный номер Chemical Abstracts (CASRN) [12]. Эти ссылки не являются машиночитаемыми по своей сути, поэтому их следует рассматривать как заполнитель: облегчение неавтоматизированного отката предпочтительнее полного исключения информации, и часть будущей работы для этого проекта заключается в расширении возможности описания более сложных фрагменты структуры, подобные полимерам.

Программное обеспечение

Чтобы использовать формат Mixfile, мы создали простой редактор, который можно использовать для определения смесей. На рисунке 8 показано несколько панелей: главное окно редактора (а) представляет собой иерархическую схему смеси. Компоненты, составляющие это дерево, можно добавлять, удалять, перемещать, редактировать и т. Д. С помощью обычного меню, мыши и сочетаний клавиш. При редактировании отдельных компонентов открывается один из двух диалоговых окон: один для общих деталей (b), а другой - для эскиза конструкции (c).

Рис. 8

Скриншоты редактора смеси: a обзор смеси, b редактор компонентов, c эскиз структуры

Редактор смеси имеет возможность вызывать расчет строк InChI для любой из составляющих структур, что выполняется с помощью стандартного инструмента командной строки (который устанавливается отдельно [13]). Как описано ниже, он также может создавать соответствующие производные обозначения MInChI для смеси.

По мере развития проекта Mixfile редактор будет постепенно улучшаться, а последние разработки будут по-прежнему доступны в виде программного обеспечения с открытым исходным кодом. Одним из примеров дополнительной служебной функции является возможность поиска структур по имени во внешней базе данных, показанной на рис. 9. Это удобный способ получения структур, для которых известно имя, чтобы избежать необходимости рисовать или находить -и вставляем соответствующий скетч. На момент отправки поддерживается только PubChem, хотя его можно легко расширить для поддержки других баз данных.

Рис. 9

Снимок экрана функции поиска в базе данных

В то время как лучший сценарий для создания машиночитаемых метаданных состоит в том, чтобы они были созданы непосредственно исходным ученым в формате, который может выражать все детали, факт заключается в том, что почти вся существующая информация о смеси выражается в виде текста. Эти текстовые описания обычно вполне понятны людям, хотя иногда выбранный синтаксис может быть неоднозначным даже для эксперта.Многие из этих текстовых описаний встречаются в длинных абзацах (например, в литературных публикациях), но они довольно часто абстрагируются с четко определенным началом и концом: это часто наблюдается в онлайн-каталогах поставщиков (например, Sigma-Aldrich [14] ThermoFisher [15] ] Alfa Aesar [16] и многие другие) и в специальных системах инвентаризации химических веществ.

Можно составить набор правил, которые могут интерпретировать большую часть смесей из такого набора данных. Рассмотрим простой пример, такой как « 1-Аза-12-корона-4 ≥ 97.0% ”, Который описывает одно известное соединение, составляющее большую часть материала, и, косвенно, некоторое количество неизвестных, составляющих остаток. Операцию синтаксического анализа можно изобразить графически, как показано на рисунке 10. Первое правило устанавливает, что 1 - Aza - 12 - корона - 4 - это имя химического объекта, который можно отобразить. к определению структуры. Второе правило определяет, что ≥ 97,0% является количественным определением, которое обеспечивает отношение , значение и единиц .

Рис. 10

Шаг синтаксического анализа для анализа смеси текста, применяемый к одному химическому названию с сопутствующей оценкой чистоты

Mixfiles, для которых явно определены несколько компонентов, требуют дополнительных шагов анализа. Наиболее распространенными лабораторными примерами являются пары реагент-растворитель, выраженные с помощью текста, такого как « Раствор триметил (трифторметил) силана 2 M в THF ”, Графически изображенная на рис.11. В этом случае правила синтаксического анализа должны найти границу между двумя компонентами и рекурсивно проанализировать их. К этому примеру применяется общее правило {определение растворенного вещества} в {определение растворителя}, хотя необходимо соблюдать осторожность, чтобы убедиться, что вхождение очень короткого ключевого слова в обрабатывается правильно.

Рис. 11

Правила синтаксического анализа текста, применяемые к смеси, которая разделяется отдельно на активный ингредиент и растворитель

Как только граница определена, анализ продолжается: растворитель определяется как THF , что является общепринятым сокращением для тетрагидрофуран .Активный ингредиент требует еще нескольких шагов: суффикс 2 M считается количественным определением. Заглавная буква M в данном контексте обозначает молярный, поэтому концентрация интерпретируется как 2 моль / л. После обработки и удаления информации о количестве оставшийся текст необходимо дополнительно усечь: использование слова , решение является излишним и требует правила удаления. Как только это будет сделано, оставшийся текст - триметил (трифторметил) силан - станет допустимым химическим названием, которое можно проанализировать и преобразовать в структуру.

Эти два тематических исследования являются репрезентативными для большого количества общих текстовых описаний смесей для лабораторных реагентов. В разделе «Методы» мы описываем краткое изложение нашей текущей работы по извлечению текста из смесей, а также доступность данных, которые мы уже сгенерировали. Коллекция из нескольких тысяч примеров смесей также включена в проект GitHub с открытым исходным кодом, все из которых были созданы с использованием нашего метода извлечения текста доказательства концепции, некоторые из которых показаны на рис.12.

Рис. 12

Мозаика смешанных данных, извлеченных путем извлечения текста из коллекции каталогов

Распознавание текста в структуру, которое составляет ключевую часть процесса извлечения, может быть выполнено с использованием одного из нескольких доступных алгоритмов. Для практических целей необходимо объединить эту функциональность с поисковой таблицей, поскольку очень безопасно предположить, что ни один алгоритм не будет правильно интерпретировать все важные структуры в любой большой коллекции.Кроме того, бывают случаи, когда имя соотносится с суб-смесью (например, когда-либо распространенные гексаны и ксилолы ), и они могут быть обработаны путем предоставления таблицы поиска с возможностью вставки ветви смеси.

Смеси InChI

Формат Mixfile, который мы описываем в этой статье, подходит для использования в качестве справочного контейнера, который подходит для подробных целей архивирования. Его можно легко визуализировать для создания визуального представления качества печати, и его можно расширить для хранения любых дополнительных метаданных, выходящих за рамки базовой спецификации.На разработку этого формата и связанных с ним инструментов сильно повлияло наше сотрудничество с IUPAC и предложенная ими нотация Mixtures InChI, сокращенно MInChI . По замыслу, представление контейнера Mixfile может использоваться в качестве исходного материала для генерации строки MInChI, которая включает в себя извлечение фундаментальной информации о компонентах и ​​передачу им канонической стандартизации и мотива слоя, возникающего при использовании InChI в качестве идентификатора структуры.

Как можно увидеть на рис. 13a, простая смесь, подобная этому примеру, где кофеин указан с определенной чистотой, в соответствующей строке MInChI преобладает структурный идентификатор из стандартного генератора InChI. Строка предваряется означающим, который идентифицирует ее как соответствующую спецификации MInChI, за которой следуют два дополнительных уровня: иерархия (которая в данном случае является одноэлементной) и концентрация, которая закодирована в краткой мнемонической форме.

Рис. 13

Три все более сложных примера смесей, представленных в нотации MInChI: кофеин с оценкой чистоты; b трибромид бора, растворенный в хлористом метилене; c Диизопропиламид лития, растворенный в относительно сложной смеси растворителей

Пример (b) содержит два компонента, которые перечислены в разделе структуры. Блок иерархии указывает на смесь с плоской иерархией. В строке MInChI компонентный слой сортируется в алфавитном порядке по строкам InChI (который по совпадению имеет тот же порядок, что и в исходном Mixfile).Блок концентрации имеет одну секцию для каждого компонента, но вторая запись пуста, поскольку концентрация не указана (т.е. предполагается, что она составляет остаток смеси).

Пример (c) несколько более экзотичен, поскольку представляет собой смесь из нескольких наборов компонентов с 3 уровнями иерархии. Кроме того, у 3 узлов компонентов не указана структура. В этом случае порядок ветвлений отличается от того, который используется в Mixfile. Часть иерархической индексации строки MInChI обозначает форму дерева с помощью фигурных скобок.Три из узлов имеют заданные концентрации: ингредиент диизопропиламида лития имеет общую молярность, а составляющие ТГФ / гексаны выражены в виде пропорций, которые применяются конкретно к части иерархии (то есть фактическое определение гексанов в этом примере явно пронумерованы по своим структурам, и их приблизительные концентрации относительно друг друга определены в пределах их собственной ветви).

Хотя и Mixfiles, и MInChI используются для одних и тех же типов данных, они выполняют разные роли в общей инфраструктуре хеминформатики.Обозначение MInChI имеет некоторые ключевые преимущества по сравнению с исходным Mixfile:

  • краток, ограничен одной строкой, состоящей из символов ASCII, которыми можно легко манипулировать в электронной таблице или вставлять в одну строку ввода в веб-форме.

  • позволяет легко ссылаться на сравнение сходства: две смеси с одинаковыми составляющими будут идентичны до с индексом и концентрацией секции

  • проверить наличие структуры в смеси чрезвычайно легко (например,грамм. содержится ли идентификатор запроса InChI в строке MInChI)

  • аналогично, структуры могут быть выделены и проиндексированы индивидуально по их кодам InChI

  • Относительно сложные сравнения состава и концентрации могут быть выполнены с использованием простых манипуляций со строками, без необходимости в специальной библиотеке хеминформатики

Все эти характеристики актуальны для реализации в базе данных, где пользовательские поисковые запросы и операции индексирования могут выполняться с использованием встроенных операторов или простых языков сценариев, для которых не всегда доступны удобные библиотеки хеминформатики.Предоставление возможности поиска единственной структуры в любой смеси становится очень простым (любая реализация строки indexOf будет достаточной, если структура запроса может быть преобразована в идентификатор InChI).

Сравнение смесей может быть выполнено с помощью некоторой относительно простой логики. Рассмотрим сценарий, когда в базе данных ведется поиск смесей, аналогичных запросу, показанному на рис. 14 (а), и рассматриваем (б) в качестве потенциального кандидата.Обе эти смеси представляют собой диметиламин в аналогичной концентрации, растворенный в двух разных растворителях. Сравнение двух цепочек MInChI может быстро установить, что каждая смесь состоит из двух компонентов, и у них есть один общий компонент. Общая структура, которая является активным ингредиентом (с фрагментом InChI C2H7 Н / с1-3-2 / ч4Н, 1-2х4 ), дается концентрация с обеих сторон: для (a) это конкретно 90 г / л, а для (b) - между 1.9 и 2,1 моль / л. Поскольку фрагмент идентификатора InChI начинается с молекулярной формулы, вычислить молекулярную массу несложно (используя очень простую таблицу поиска элементов и очень короткий блок кода). Это можно использовать, чтобы убедиться, что 90 г / л составляет приблизительно 2 моль / л, и поэтому обе эти смеси имеют общий ингредиент с общей концентрацией с различным растворителем.

Рис. 14

Две очень похожие смеси и соответствующие им обозначения MInChI, подчеркивающие легкость, с которой они могут быть проанализированы с помощью базовой обработки строк.

Как и в случае с автономным структурным идентификатором (InChI), обычно существуют веские причины для сохранения более подробной информации об источнике, например.грамм. Считайте строку MInChI нотацией композиции, которая восстанавливается из Mixfile, поскольку она не предназначена для использования в качестве основной записи данных. В процессе создания MInChI абстрагируются структурный идентификатор, концентрация и пропорциональные отношения компонентов, как указано в исходном описании. И строка MInChI, и составляющие ее идентификаторы InChI обратимы только в частичном смысле: преобразование вперед (например, Mixfile в MInChI или Molfile в InChI ) уменьшает степени свободы, чтобы повысить его полезность для конкретные цели.Любая заданная строка MInChI или InChI может соответствовать множеству различных, но эквивалентных выражений смеси или структуры, но при обращении преобразования обычно не восстанавливается исходный ввод. В случае идентификатора InChI это легко заметить, поскольку InChI не сохраняет координаты входных молекул, поэтому обратный процесс должен воссоздать их алгоритмически. Другие модификации, такие как выбор канонического таутомера, нормализация стереоцентров и разъединение связей с металлами, еще больше уменьшают корреляцию с исходной входной структурой.Кроме того, для преобразования Mixfile в MInChI такие свойства, как имена структур, вспомогательные идентификаторы и т. Д., Не сохраняются в нотации MInChI. Иногда их можно получить заново, но нет гарантии, что они будут такими же, как оригинал.

Это однонаправленное сжатие информации является ключом к практической ценности InChI и всех его производных: возможность рассматривать строку как уникальное и буквальное определение химического объекта делает множество сложных и ресурсоемких задач хеминформатики почти тривиально простыми. .Обозначение MInChI использует эти фундаментальные свойства InChI. Предостережение заключается в том, что системе архивирования рекомендуется также хранить данные в их первоначальной форме до любой первоначальной обработки, что является известным научным принципом (т.е. никогда не выбрасывайте оригинальную лабораторную записную книжку).

На момент написания спецификация MInChI приближается к завершению Фазы 1 и, как ожидается, будет официально выпущена позже в 2019 году. Обновления будут размещены на странице проекта IUPAC [17]. Если вы заинтересованы в реализации нотации MInChI в своих локальных системах, свяжитесь с авторами.

бумажная хроматография

Бумага подвешена в контейнере с мелким слоем подходящего растворителя или смеси растворителей в нем. Важно, чтобы уровень растворителя был ниже линии с пятнами на нем. Следующая диаграмма не показывает подробностей того, как подвешивается бумага, потому что существует слишком много возможных способов сделать это, и это загромождает диаграмму. Иногда бумагу просто сворачивают в свободный цилиндр и скрепляют сверху и снизу скрепками. Тогда цилиндр просто стоит на дне контейнера.

Причина, по которой контейнер закрывают, - убедиться, что атмосфера в химическом стакане насыщена парами растворителя. Насыщение атмосферы в химическом стакане паром предотвращает испарение растворителя, когда он поднимается вверх по бумаге.

 

 

По мере того, как растворитель медленно перемещается вверх по бумаге, различные компоненты смесей красок перемещаются с разной скоростью, и смеси разделяются на пятна разного цвета.

На схеме показано, как могла бы выглядеть пластина после того, как растворитель переместился почти наверх.

 

 

Из окончательной хроматограммы довольно легко увидеть, что перо, написавшее сообщение, содержало те же красители, что и перо 2. Вы также можете видеть, что перо 1 содержит смесь двух разных синих красителей, один из которых может быть То же, что и одиночный краситель в ручке 3.

 

R f значений

Некоторые соединения в смеси перемещаются почти так же далеко, как и растворитель; некоторые остаются намного ближе к базовой линии.Пройденное расстояние относительно растворителя является постоянным для конкретного соединения, если вы сохраняете все остальное постоянным - например, тип бумаги и точный состав растворителя.

Пройденное расстояние относительно растворителя называется значением R f . Для каждого соединения его можно вычислить по формуле:

 

 

Например, если один компонент смеси переместился на 9,6 см от базовой линии, в то время как растворитель прошел 12.0 см, то значение R f для этого компонента будет:

 

В примере, который мы рассмотрели с различными перьями, не было необходимости измерять значения R f , потому что вы проводите прямое сравнение, просто глядя на хроматограмму.

Вы делаете предположение, что если у вас есть два пятна на окончательной хроматограмме, которые имеют одинаковый цвет и прошли одинаковое расстояние по бумаге, то, скорее всего, это одно и то же соединение.Конечно, это не обязательно так - у вас могут быть два состава одинакового цвета с очень похожими значениями R f . Мы рассмотрим, как можно обойти эту проблему далее на странице.

 

Что делать, если интересующие вас вещества бесцветны?

В некоторых случаях пятна можно сделать видимыми, реагируя на них с чем-то, что дает цветной продукт. Хорошим примером этого являются хроматограммы, полученные из смесей аминокислот.

Предположим, у вас есть смесь аминокислот и вы хотите узнать, какие именно аминокислоты она содержит. Для простоты предположим, что вы знаете, что смесь может содержать только пять распространенных аминокислот.

Небольшая капля раствора смеси помещается на базовую линию бумаги, а рядом с ней размещаются аналогичные маленькие пятна известных аминокислот. Затем бумагу выдерживают в подходящем растворителе и оставляют для проявления, как и раньше. На диаграмме обозначена смесь M, а известные аминокислоты обозначены от 1 до 5.

Положение фронта растворителя отмечается карандашом, хроматограмме дают высохнуть, а затем опрыскивают раствором нингидрина . Нингидрин реагирует с аминокислотами с образованием окрашенных соединений, в основном коричневых или пурпурных.

На левой диаграмме показана бумага после того, как фронт растворителя почти достиг вершины. Пятна по-прежнему не видны. На второй диаграмме показано, как это может выглядеть после опрыскивания нингидрином.

 

 

Нет необходимости измерять значения R f , потому что вы можете легко сравнить пятна в смеси с пятнами известных аминокислот - как по их положению, так и по цвету.

В этом примере смесь содержит аминокислоты, обозначенные цифрами 1, 4 и 5.

А что, если смесь содержит аминокислоты, отличные от тех, которые мы использовали для сравнения? В смеси будут пятна, которые не совпадают с пятнами из известных аминокислот. Вам придется повторно запустить эксперимент, используя для сравнения другие аминокислоты.

 

Двусторонняя бумажная хроматография

Двусторонняя бумажная хроматография решает проблему отделения веществ с очень близкими значениями R f .

Я собираюсь вернуться к разговору о цветных соединениях, потому что гораздо легче увидеть, что происходит. Вы прекрасно можете сделать это с помощью бесцветных соединений, но вам придется проявить довольно много воображения, чтобы объяснить, что происходит!

На этот раз хроматограмма строится, начиная с единственного пятна смеси, помещенного ближе к одному концу базовой линии. Ее, как и раньше, выдерживают в растворителе и оставляют до тех пор, пока фронт растворителя не приблизится к верху бумаги.

На схеме положение фронта растворителя отмечено карандашом до высыхания бумаги. Он обозначен как SF1 - фронт растворителя для первого растворителя. Мы будем использовать два разных растворителя.

 

 

Если вы присмотритесь, вы можете увидеть, что большое центральное пятно на хроматограмме частично синее, а частично зеленое. Два красителя в смеси имеют почти одинаковые значения R f . Конечно, они могли быть одинаково хорошо, оба были одного цвета - в этом случае нельзя было сказать, присутствовал ли один или несколько красителей в этом пятне.

Теперь вам нужно дождаться полного высыхания бумаги, затем повернуть ее на 90 ° и снова проявить хроматограмму в другом растворителе.

Очень маловероятно, что два сбивающих с толку пятна будут иметь одинаковые значения R f во втором растворителе, а также в первом, поэтому пятна будут перемещаться на разную величину.

На следующей диаграмме показано, что может случиться с различными точками исходной хроматограммы. Также отмечено положение второго фронта растворителя.

 

 

Вы, конечно, не увидите эти пятна ни в исходном, ни в конечном положении - они переместились! Окончательная хроматограмма будет выглядеть так:

 

 

Двухфакторная хроматография полностью разделила смесь на четыре отдельных пятна.

Если вы хотите идентифицировать пятна в смеси, вы, очевидно, не сможете сделать это с веществами для сравнения на той же хроматограмме, которую мы рассматривали ранее с примерами ручек или аминокислот.В итоге вы получите бессмысленное множество пятен.

Тем не менее, вы можете рассчитать значения R f для каждого пятна в обоих растворителях, а затем сравнить их со значениями, которые вы измерили для известных соединений в точно таких же условиях.

Перекристаллизация

Ниже приводится краткое описание перекристаллизации. процесс.

1.) Подберите растворитель. Во вводном курсе органической лаборатории, растворитель для перекристаллизации обычно определяется за вас. Критерии, используемые для выбора подходящего растворителя для перекристаллизации, включают:
а.) найти растворитель с высокой температурой коэффициент . Растворитель не должен растворять соединение при низких температурах (включая комнатную), но соединение должно растворяться при высоких температурах. Растворенное вещество должно растворяться, чтобы очистить решетку от примесей, но не должны оставаться растворяется при комнатной температуре (в конце концов, важно извлечение твердого вещества!) .

б.) с использованием растворителя, который растворяет примеси готово или нет . Если растворитель легко растворяет примеси (даже при комнатной температуре), затем примеси не попадут в ловушку в развивающейся кристаллической решетке, но останутся растворяется в растворителе. Если примеси не растворяются (даже при повышенных температурах), то они легко снимаются под действием силы тяжести фильтрация . (видеть раздел по гравитационной фильтрации)

c.) страхование растворителя будет не реагирует с растворенным веществом . Как уже упоминалось ранее перекристаллизация химически не изменяет молекулу. В молекуле растворенного вещества не должно быть разрывов химических связей. Кристалл решетка растворяется при повышенных температурах, но это предполагает только преодоление силы межмолекулярного притяжения .

d.) с использованием негорючего растворителя , недорогой и летучий . Растворители с низкими температурами кипения (т.е., летучие) легко удаляются из образующиеся кристаллы, просто позволяя растворителю испариться.

2.) Растворите растворенное вещество. Помните, что растворенное вещество должно растворяться только при нагревании растворителя. Следовательно, растворитель нагревается до точки кипения (помните использовать кипящие камни!), а затем медленно добавил чтобы полностью растворить растворенное вещество. Если добавлено слишком много растворителя, при охлаждении раствор не станет насыщенным и кристаллы не образуются.
Растворение растворенного вещества обычно включает добавление небольшого объема горячего растворителя, завихрение колбы (или перемешивая раствор) и наблюдая за растворением растворенного вещества.

3.) Обесцветьте раствор. Если растворенное вещество должно быть белым в чистом твердом состоянии (большинство органических твердых веществ являются), и раствор окрашивается после растворения всего растворенного вещества, он будет необходимо добавить в раствор обесцвечивающий уголь. Это будет заставляют окрашенные молекулы адсорбироваться на поверхности обесцвечивающего углерода, тем самым избавляя раствор от этих примесей. Должен эти примеси остаются в растворе, они могут попасть в развивающийся кристалл при охлаждении.Просмотрите материал об обесцвечивающем угле.

4.) Отфильтруйте твердые частицы из горячего раствора. Если использовался обесцвечивающий уголь (как на этапе 3) или остались нерастворенные примеси в горячем растворе раствор необходимо отфильтровать самотеком при все еще горячо. Просмотрите информацию о горячей гравитации фильтрация и обесцвечивание углем. Ни при каких обстоятельствах горячий раствор нельзя подвергать вакуумной фильтрации с воронка Бюхнера. Это приводит к преждевременному развитию кристаллов, так как раствор проходит через вакуум-фильтр.(Вакуум уменьшает давление, но также и температура.) Примеси будут улавливаться в кристаллической решетке и шаги с 1 по 3 нужно будет повторить!

5.) Кристаллизовать растворенное вещество. Это включает позволить горячему раствору с растворенным веществом вернуться к комнатной температуре медленно. Чем медленнее процесс охлаждения, тем меньше вероятность захвата примеси в развивающейся кристаллической решетке. Позвольте раствору достичь комнатная температура. Если к тому времени кристаллы не образовались, раствор достигает комнатной температуры, могут потребоваться дальнейшие действия, чтобы вызвать зарождение.Попробуйте следующее
а.) Возьмите чистый стеклянный стержень и поцарапайте внутреннюю поверхность Эрленмейера. колба. Это дает маленькое стеклянное пятнышко, на котором происходит зародышеобразование. может возникнуть.
б.) Попросите одноклассника, который извлек чистое растворенное вещество, «пожертвовать» небольшой количество растворенного вещества. Добавьте небольшой образец чистого растворенного вещества в колба. Опять же, считается, что это место для зарождения.
c.) Поместите колбу Эрленмейера в баню с ледяной водой. Это резко снизить температуру раствора.Условия насыщения могут при этой более низкой температуре, что позволяет образовывать кристаллы.

6.) Соберите и промойте кристаллы. полученные кристаллы, образованные в результате этого процесса, можно собрать с помощью вакуумной фильтрации, при условии, что раствор находится при комнатной температуре и не происходит дальнейшего роста кристаллов очевидно. Чтобы переместить все кристаллы в воронку Бюхнера, добавить небольшое количество растворителя для холодной перекристаллизации . Помните, раствор не растворяется в холодном растворителе, поэтому он безопасен.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *