En ren substans refererer til et element eller en forbindelse som ikke har noen komponent av en annen forbindelse eller et element. Rene stoffer er laget av bare én type atom eller molekyl. Vanngass og rent jern er eksempler på rene stoffer. Hydrogen består bare av hydrogenatomer, mens jern består av bare jernatomer. Blanding av to rene stoffer resulterer i en blanding. For å skille de to, bruker forskere en metode som kalles filtrering. Blandinger kan enten være homogene eller heterogene. Målet ble brukt til å bestemme hvor rent et stoff kan kalles renhet. Foruten hydrogen og jern inkluderer andre rene stoffer gull, diamanter, sukker og natron.
Identifikasjonen av et rent stoff
Det er fire forskjellige måter å bestemme renheten til et stoff på: kokepunkter, smeltepunkter, elektrisk ledningsevne og kjemiske reaksjoner. Når man eksponerer en ren substans for en bestemt temperaturtilstand, både miljø og trykk, kan de gjennomgå konkrete endringer som er unike og gjenkjennelige. Rene stoffer har et bestemt kokepunkt og et spesifikt smeltepunkt. Når det gjelder elektrisk ledningsevne, må kobberet som brukes i elektrisk ledning, være ren. Et stoff som rent flytende vann er en svært dårlig strømleder på grunn av mangel på elektrolytter som bidrar til ledning av elektrisitet. Under kjemiske reaksjoner danner rene stoffer forutsigbare produkter igjen og igjen. Andre egenskaper som brukes til å bestemme renheten av stoffer er henholdsvis damptrykk, brytningsindeks og tetthet for gasser, væsker og faste stoffer.
Graden av renhet av et stoff
Graden av renhet av et stoff er bare et mål på omfanget av hvilke urenheter som er tilstede i et stoff. Det er nå klart at en endring i funksjoner som kokepunkt, men liten, er en indikasjon på forekomst av noe annet stoff i den substansen. Stoffer som forstyrrer renheten av et stoff kalles urenheter. Vann har for eksempel et kokepunkt på 100 ° C og et smeltepunkt på 0 ° C. Enhver endring i disse verdiene angir tilstedeværelse av en urenhet. Smeltepunktet til et stoff bør alltid være lik frysepunktet. Når det er en variasjon, bør urenheter mistenkes. Smelte- og kokpunktene til rene stoffer er alltid skarpe.
Effekter av urenheter på rene stoffer
Det er fire egenskaper som urenheter utstråler på rene stoffer. Eiendommene er kollektivt kalt colligative egenskaper. Urenhetene øker kokepunktet til et stoff, senker dets frysepunkt, reduserer damptrykket, eller forårsaker at væsken utøver mer osmotisk trykk. Når blandet med andre stoffer, faller vannets frysepunkt. Dette prinsippet bidrar til å avkjøle forskjellige stoffer ved temperaturer lavere enn frysepunktet for vann. En annen anvendelse av fenomenet urenheter er i områder som opplever svært lave temperaturer om vinteren. Salter spres på veier for å øke isens smelting. Videre er hav, på grunn av deres salt natur, ikke i stand til å fryse, selv når andre vannlegemer fryser på grunn av svært lave temperaturer. Kunnskapen om ren substans er derfor kritisk i termodynamikk, kjemiske reaksjoner og typisk dagligdagsliv.
