Sõna homogeenne kasutatakse paljudes teadusharudes erinevate asjade tähistamiseks, kuid nad kõik rakendavad seda sõna mõnele sarnasele tunnusele. Homogeense tähendus põhineb kreekakeelsel sõnal "homo", mis tähendab "sama". Näiteks matemaatikas on nulliga võrdsed lineaarvõrrandid homogeensed võrrandid. Statistikas on ühe allika andmetel põhinev teave homogeenne. Enamasti samade omadustega populatsioonid on homogeensed ja universum on homogeenne, kui erinevatel suundadel on samad omadused.
Teaduses on homogeense kõige levinum materjalide klassifitseerimine. Segudel, ainetel ja lahustel võivad olla erinevad omadused ja nende homogeensus annab vihjeid nende käitumise kohta. See on selle termini üks olulisemaid teaduslikke kasutusviise.
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Sõna "homogeenne" põhineb kreekakeelsel sõnal "homo", mis tähendab "sama". Seda kasutatakse paljudel erialadel iseloomustada sarnaseid tunnuseid, kuid üks olulisemaid teaduslikke kasutusviise on klassifitseerimine materjalid. Homogeenses segus on segu üks osa täpselt sama mis mis tahes muu osa. Kui erinevatel osadel on erinev koostis, on segu heterogeenne.
Homogeensete ja heterogeensete materjalide klassifitseerimine
Enamlevinud materjalid on mitme aine või ühe erineva puhtusastmega segud. Näiteks on õhk lämmastiku, hapniku ja süsinikdioksiidi segu, kuid õhus on alati palju muid lisandeid. Vesi on üksik aine keemilise koostisega H2O, kuid vesi sisaldab tavaliselt saasteainete jälgi. Salatikaste on õli, äädika ja muude ainete segu. Kõiki neid segusid võib klassifitseerida kas homogeenseteks või heterogeenseteks. Selline klassifikatsioon on oluline, kuna homogeenseid segusid on raske komponentideks eraldada, samas kui heterogeenseid segusid eraldatakse lihtsalt. Teadusuuringute eesmärgil või tööstusprotsesside jaoks võib kasutatud segu tüüp oluliselt muuta kasutatavaid protsesse ja kulusid.
Homogeense segu omadused
Homogeense segu ained kombineeruvad täielikult molekulaarsel või mikroskoopilisel osakeste tasemel, kuid need ei moodusta mingeid keemilisi sidemeid. Tavalised homogeensed segud on lahused, mida iseloomustab asjaolu, et lahuses olevad ained ei eraldu aja jooksul. Vedelikes esinevad heterogeensed segud kipuvad settima, näiteks muda vees. Suhkur lahustub vees, moodustab homogeense lahuse ja ei setti välja.
Kui sellised lahused nagu suhkur vees on homogeensed ja kogu kontsentratsioon on sama, võib kahe erineva lahuse kontsentratsioon palju erineda. Mõnes lahuses on lahustis ainult väike osa lahustunud ainet ja see on lahjendatud, teistes aga palju lahustunud ainet ja kontsentreeritud või küllastunud. Heterogeensete segude korral võib ka kahe segu kontsentratsioon varieeruda, kuid see võib varieeruda ka segu enda sees.
Segu heterogeensus muudab komponentideks eraldamise lihtsaks. Näiteks võib heterogeensete segude osad maha koorida, läbi sõela panna või läbi riide pingutada. Ükski neist meetoditest ei tööta homogeensete segude ja lahustega. selle asemel tuleb kasutada füüsikalisi või keemilisi protsesse. Näiteks saab vett destilleerida, see tähendab keedetud ja kondenseeritud. Mis tahes suhkur või muu lahustunud aine vees jääb maha. Õhk on homogeenne segu, kuid hapnikku saab põletamise teel eemaldada. Kuigi homogeenseid segusid on raske eraldada, kuna need näevad välja ühtlased, saavad füüsikalised ja keemilised protsessid selle tööga hakkama.