Karışım

Kimyada karışım; fiziksel yollarla ayrılabilen, iki veya daha fazla maddenin birleşimi ile oluşan malzemedir. İki veya daha fazla türde element veya bileşiğin herhangi bir oranda fiziksel olarak karışması ile oluşabilir.^[1] Süspansiyon, emülsiyon, çözelti gibi türlere ayrılır.^[2][3]

Karışımlar, herhangi bir kimyasal değişim veya tepkime olmadan oluşur, bu yüzden karışım oluşurken karışımı oluşturan maddelerin kimyasal kimlikleri korunur.^[4] Buna rağmen karışımın erime noktası gibi özellikleri oluşturan maddelerden farklı olabilir. Çoğu karışım bileşenlerine fiziksel yollar ile ayrılabilir. Buna rağmen azeotrop denen karışımları birbirinden ayırmak zordur.^[5][6][7]

Karışımların karakterleri

Tüm karışımların karakteri, mekanik yollarla (örneğin damıtma, elektroliz, kromatografi, filtrasyon, santrifüjleme) ayrılmaya uygundur.^[8][9] Karışımlar, kimyasal bileşiklerden şu yönlerden farklıdır:

• Karışımlar fiziksel yollarla ayrışabilirken bileşikler ayrışamaz.
• Karışımlar oluşurken veya bozulurken çok büyük bir enerji değişimi (karışma entalpisi) meydana gelmez.
• Karışımdaki maddeler kendi özelliklerini korur.
• Karışımlar çeşitli oranlarda karışabilirken bileşiklerin oluşumunda sabit bir oran vardır.
• Karışımdaki maddeler kimyasal yapısını ve belli başlı fiziksel özelliklerini korurken bileşikteki maddeler kimyasal özelliklerini kaybeder.^[10]

Aşağıdaki tablo, maddenin farklı hallerinin karışması durumunda olası faz kombinasyonlarını ve örneklerini göstermektedir.

Çözen veya dağıtan faz	Çözülen veya dağılan faz	Çözelti	Kolloid	Süspansiyon
Gaz	Gaz	Hava (Nitrojen, oksijen ve diğer gazlar)	Karışmaz	Karışmaz
	Sıvı	Karışmaz	Sıvı aerosol[11]	Sprey
	Katı	Karışmaz	Katı aerosol[11]	Toz
Sıvı	Gaz	Suda çözünen oksijen	Sıvı köpük	Bira köpüğü, deniz köpüğü
	Sıvı	Alkollü içecekler	Losyon, mayonez, süt	Vinaigrette
	Katı	Sudaki şeker	Kan, pigmentli mürekkep	Çamur, tebeşir taşı
Katı	Gaz	Metalde çözünen hidrojen	Katı köpük, aerojel, ponza taşı	Kuru sünger
	Sıvı	Amalgam (altında cıva), parafinde hekzan	Jel: Agar, jelatin, silika jel, opal	Islak sünger
	Katı	Alaşımlar, plastikteki plastikleştiriciler	Kızılcık camı	Kil, silt, kum, çakıl taşı, granit

Homojen ve heterojen karışımlar

Saf madde, karışım ve alt türlerini gösteren şema

Karışımlar homojen veya heterojen olabilir. Bir karışımın tamamı aynı fazda, tuzlu su gibi ise o karışım homojendir; aksi takdirde, karışımın bazı bölümleri farklı fazlarda ise ve birbirinden kolaylıkla ayrılabiliyorsa, su ve kum karışımı gibi, heterojendir.

Ek olarak; tek fazlı karışım homojen karışıma, çok fazlı karışım da heterojen karışıma tekabül eder. Bunun sebebi görünüşlerindeki faz sayısıdır. Homojen karışımlar tek fazlıdır ve oluşturan maddeler gözle kolayca ayrılamaz, aksine heterojen karışımlar çok fazlıdır ve oluşturan maddeler gözle kolayca ayrılabilir. Bazı durumlarda heterojen karışımlar da tek fazlı gibi görünebilir (Kolloidler ve ahşap gibi bazı maddeler).

Bazı katı maddeler, şeker ve tuz gibi, suda homojen olarak, diğer bir deyişle çözelti halinde, çözünebilir. Bu durumda su çözücü, diğer madde çözünen olarak adlandırılır. Hava, homojen karışımların iyi bir örneğidir. Hava oluşuken azot gazının içinde başta oksijen olmak üzere diğer gazlar çözünür. Burada miktarının çok olmasından dolayı azot çözücü, oksijen ve diğer gazlar çözünen konumundadır. Karışımlar, hem çözücü ve çözünen sayısı hem de maddelerin oranları bakımından sınırsız sayıdadır. Burada bunu sınırlayan bir etmen çözünürlüktür, başka bir deyişle bir maddenin başka bir madde içinde çözünebileceği, sıcaklığa ve basınca bağlı değişen, en yüksek orandır. Bir madde başka birinin içinde çözünürken çözünürlük oranını aşacak miktarda eklenirse daha fazla çözünemez ve dibe çöker.

Homojen karışımların her noktasında karışımı oluşturn maddeler aynı oranda bulunur. Karışımın bir bölümünün ayrılması, oluşan iki yeni karışımda çözücü ve çözünen oranlarını değiştirmez. Başka bir deyişle, madde miktarlarının oranı hacme bağlı değildir.

Homojen karışımlar

Ana madde: Çözelti

Çözelti, homojen karışım kavramına eşdeğer bir kavramdır. Çözeltilerde çözünenler, çözeltiden filtreleme vaye santrifüj gibi yöntemlerle ayrıştırılamaz veya çökmez.^[12] Çözeltiler, dışarıdan bakıldığında saf madde gibi tek parça ve tek faz (katı, sıvı veya gaz) halinde görünür, ancak çözeltiyi oluşturan maddeler karışmadan önce farklı hallerde olabilir.

Gazlar

Gazlar, molekülleri arasında katı, sıvı ve plazmalara göre çok zayıf bağlantıya sahiptir. Bu sebepten dolayı birbirleriyle her oranda kolayca karışarak çözelti oluşturabilirler. Bir çözünürlük sınırlarının olmaması onları diğer çözeltilerden ayırır. Gaz çözeltilerinin en bilinen örneği havadır, azot içinde oksijen başta olmak üzere diğer bazı gazların çözünmesiyle oluşur.

Heterojen karışımlar

Heterojen karışımlar, her tarafında aynı özelliği göstermeyen karışımlardır. Çoğu durumda iki fazlıdır. Heterojen karışımlarda bir dağılan ve bir dağıtan madde yer alır. Karışım, dağılanın dağıtan içinde çözünmeden dağılması ile oluşur. Karışımı oluşturan maddeler tam olarak moleküllerine veya atomlarına ayrılacak kadar karışmasa da açık şeklide birbirinden ayrılamaz. Eğer açık şekilde birbirinden ayrılabiliyorlarsa buna dağınık ortam denir.^[a][13]

Heterojen karışımlarda genellikle dağılan madde, dağıtan maddenin içinde küçük kürecikler halinde dağılır. Bu küreciklerin boyutu, maddelerin tanecikleri arasındaki çekim kuvveti başta olmak üzere çeşitli faktörlerden etkilenir. Küreciklerin boyutu, oluşturan maddelerin halleri gibi faktörler heterojen karışımları alt türlere ayırır. Bir katı, bir sıvının içinde çözünmeden dağılırsa buna süspansiyon denir. Su–zeytinyağı karışımında olduğu gibi bir sıvı ile bir sıvının oluşturduğu heterojen karışıma emülsiyon denir. Katı veya sıvının gaz içinde dağılması bir aerosol oluşturur. Kolloid, maddelerin sıvı içerisinde çok küçük parçalar halinde dağılması ile oluşur. Duman, jöle, boya gibi örnekleri vardır. Çıplak gözle bakıldığında çözelti ile karıştırılabilir, tyndall etkisi ile ayırt etmek mümkündür. Aerosollerin çoğu aynı zamanda kolloiddir.

Notlar

1. Bazı durumlarda bir karışım kabul edilip adi karışım da denebilir.