Temel olarak karışımlar da iki çeşit olarak sınıflandırılır. Bunlar bir tanesi homojen diğeri de heterojen karışımlardır. Bu yazımızda genel olarak “Homojen nedir? Homojen karışım örnekleri nelerdir?” sorularına yanıt vereceğiz. Ama heterojenlere de en azından tanım olarak değinmemizde fayda var.
Fen bilimlerinde maddelerden bahsedilirken homojen ve heterojen kelimelerini mutlaka duymuşsunuzdur. Maddeler doğada iki farklı şekilde bulunurlar. Bunlardan birisi saf maddelerdir. Element hallerinde ya da bunların birleşerek oluşturdukları bileşik hallerinde bulunurlar. Saf halde bulunmayan maddelerin hepsi de diğer kategoride karışımlar olarak nitelendirilir. Karışımlar ise birden fazla saf maddenin özellikleri değişmeyecek bir şekilde bir araya gelmesi ile oluşan madde gruplarıdır. Özellikleri değişmediği için fiziksel yöntemler kullanılarak bileşenlerindeki maddelere ayrılabilirler.
Homojen Nedir?
Fransızca homogene olan homojen kelimesi genel anlamıyla birbirine yakın ya da aynı değere sahip nitelikler bulunduran bir bütünlüğü ifade etmek için kullanılır. Bu bütünlük dediğimiz maddeler yakın ya da aynı değere sahip oldukları için çevredeki diğer maddelerden yoğunluk olarak oldukça farklılaşırlar ve bu yüzden kolay bir şekilde fark edilirler. Başka bir anlamda da bir grup içinde bulunan veri veya nesnelerin çoğu ya da tamamı aynı veya benzer ise homojen grup olarak adlandırılır. Yukarıda da açıkladığımız gibi fen bilimleri yanında matematikte de kullanılmaktadır.
Homojenliği anlamak bu kelimenin aynı zamanda zıttı olan heterojen kavramını da anlamaktan geçiyor. Çünkü birçok maddenin bu şekilde homojen olup olmadığı karıştırılabiliyor. Ancak bir maddenin heterojen olmadığını bildiğimiz takdirde homojen olabileceği yorumunu da yapabiliriz. O yüzden şimdi, yukarıda da belirttiğimiz gibi kısaca heterojen kavramına değineceğiz.
Heterojen Nedir?
Homojeni tanımlamak için kullandığımız kelimelerle açıklamak gerekirse heterojen kelimesi, birbirine yakın ya da aynı değere sahip nitelikler bulundurmaya bütünlükleri ifade etmek için kullanılır. Bu bütünlük dediğimiz maddeler de homojenler gibi aynı sebepten kolayca fark edilebilirler ancak maddelerin içinde yer alanlar kendi içlerinde oldukça farklı oldukları için heterojen kabul edilirler. Bu konuda dağılım kavramı önem kazanmaktadır.
Homojen Karışım Nedir?
Yukarıda homojen ve heterojenlerin karışımlar olarak nitelendirildiğini söylemiştik. Homojen karışımlar da bu alt başlıkta incelenen maddelere deniliyor. Genel olarak her yerinde aynı özellikleri gösteren ve tek bir maddeymiş gibi görünen karışımlara homojen karışımlar diyoruz. Çözeltiler de bu karışımlar için kullanılan yaygın isimlerden birisidir. Çözeltiler yani homojen karışımlar içerik olarak çözücü ve çözünen maddelerden oluşur.
İsimlerinden de anlaşılabileceği gibi bir homojen karışım içerisinde çözünen daha az miktarlarda, çözücü ise buna göre daha fazla miktarlarda bulunuyor. Örnek olarak bir şekerli su çözeltisinde karışımın her yerinde şekerli su bulunmaktadır. Aynı zamanda bu çözelti için su bir çözücü iken şeker ise bir çözünendir. Bu şekilde çözücü maddesi su olan homojen karışımlara genelde sulu çözeltiler adı verilir. Bir karışım olarak adlandırıldıkları için homojen karışımlar, karışımların özelliklerine de sahiplerdir. Bu özellikleri ise şu şekilde ifade edebiliriz:
- Homojen karışımların içeriğinde bulunan maddeler sahip oldukları özellikleri kaybetmezler.
- Bu tür karışımların erime ve kaynama noktaları sabit değildir. Çözünen madde miktarına göre değişiklik gösterir.
- Homojenler için madde miktarları arasında belirli bir oran bulunmaz. Ancak kullanılan oranlara göre az doymuş, doymuş ve çok doymuş olarak tanımlanabilirler.
- Belirli bir kimyasal formülleri bulunmamaktadır.
- Fiziksel yollarla oluştukları için yine fiziksel yollar kullanılarak ayrıştırılabilirler.
Bu noktada homojen karışımlara hangi örnekleri verebileceğimizi söyleyebiliriz.
Homojen Karışım Örnekleri Nelerdir?
Birçok madde homojen karışım olmasına rağmen homojen oldukları anlaşılmayabilir. Örnekleri gördükten sonra eminiz sizler de bazı karışımların nasıl homojen olduklarını merak edeceksiniz. Bazı homojen karışımlara şu örnekleri verebiliriz:
- Hava
- Gazoz
- Ham petrol
- Soda
- Gözyaşı
- Cam
- Kola
- Sirke
- Deniz suyu
- Çelik
- Lehim
- Metal paralar
“Kolonya homojen mi?” sorusu da bu konuda oldukça aranan sorulardan birisidir. Kolonya, içeriğinde etil alkol, su ve koku verecek maddelerden oluştuğu ve bunlar karışımın her yerinde eşit bir şekilde bulunduğu için homojendir.
Homojen Karışımları Ayırma Yöntemleri Nelerdir?
Homojen karışımlarda bulunan maddeler kendi özelliklerini kaybetmedikleri için bu maddelerin ayrıştırılabileceğini de söylemiştik. Bu noktada ayırmak için genellikle çözünürlük farklarından yararlanılır. Çözünürlük farklarına göre ayırma işlemlerini de homojen karışımlar için şu üç başlıkta inceleyeceğiz:
Kristallendirme
Bu işlem katı-sıvı homojen karışımlarda kullanılır. Katıların sıcaklıkla birlikte çözünürlüklerinin arttığını biliyoruz. Bu yüzden sıcak verilerek hazırlanmış katı-sıvı homojen karışımlar soğumaya bırakıldığında çözünen katı kısım bir süre sonra tekrar çökecektir. Bu olaya kristallenme diyoruz. Bu şekilde katı-sıvı karışımlar ısıtılarak da ayrıştırılabilir. Örneğin şekerli suyu ısıtarak suyu buharlaştırmak içindeki şekeri kristaller halinde elde etmemize sebep olacaktır.
Ayrımsal Kristallendirme
Bu işlem de katı-katı homojen karışımlarda kullanılır. İşe yaraması için karışımda bulunan iki katı maddenin sıcaklık değişimleri birbirlerinden farklı olmalıdır. Bunun için önce karışım suda çözdürülür. Daha sonra bu yeni karışım ısıtılır. Çözünürlüğü sıcaklıkla birlikte azalan katı maddeler dibe çökecektir. Bu şekilde farklı sıcaklıklar kullanılarak maddeler farklı zamanlarda çöktürülür ve ayrıştırılır. Bu yönteme ayrımsal kristallendirme adı verilmektedir.
Ekstraksiyon
Bu işlem de katı-sıvı homojen karışımlar için kullanılmaktadır. Katı ya da sıvı haldeki bir karışımın sonradan eklenen bir çözücü yardımıyla karışım içinde bulunan maddeler birinin ayrılmasına denmektedir. Şeker pancarından şeker elde edilmesi bu işleme örnek olarak verilebilir. Bu işlemlerde genellikle ayrıma hunileri kullanılıyor.
Bunlar haricinde bazı homojen karışımlar için hal değiştirme sıcaklıkları farkından yararlanarak da ayırma işlemi yapılmaktadır. Karışımlar içinde bulunan maddelerin kaynama, erime ve yoğunlaşma sıcaklıkları farklı olduğu için karışımlara farklı sıcaklıklar uygulanarak içerikteki maddeler ayrıştırılabiliyor.
Homojen Dağılım Nedir?
Homojen dağılım matematik ve benzer alanlarda da kullanılsa da asıl konumuza bağlı olarak düşündüğümüzde homojenler ve heterojenler arasındaki farkı anlatmak için kullanılıyor. Homojen ve heterojen kavramlarının tanımlarını yukarıda vermiştik. Homojen karışımları da tanımlarken bu karışımların, her yerinde aynı özellikleri gösterdiğini söyledik. Bunun anlamı homojen karışımdan bir miktar aldığınızda bu miktar içinde bulunan maddelerin dağılımı, asıl karışımdaki maddelerin dağılımı ile doğru orantılı olacağıdır.
Heterojen karışımlarda böyle bir duruma rastlanmaz. Kumlu bir sudan bir miktar aldığınızda aldığınız su miktarı baştaki suyun yarısı kadar olmasa bile kum miktarı baştakinin yarısı kadar olabilir. Bu yüzden homojen ve heterojen dağılım kavramları bir benzetme aracı olarak da kullanılıyor.
Daha fazla bilimsel terim öğrenmek için Ökaryot Nedir? Prokaryot Hücreden Farkı Ne? yazımıza da göz atabilirsiniz.