Riječ homogeni koristi se u mnogim disciplinama u značenju različitih stvari, ali svi primjenjuju riječ na neke slične karakteristike. Značenje homogena temelji se na grčkoj riječi "homo", što znači "isto". Primjerice, u matematici su linearne jednadžbe koje su jednake nuli homogene jednadžbe. U statistici su informacije koje se temelje na podacima iz jednog izvora homogene. Populacije koje imaju uglavnom iste karakteristike su homogene, a svemir je homogen ako različiti pravci imaju ista svojstva.
U znanosti je najčešća upotreba homogena za razvrstavanje materijala. Smjese, tvari i otopine mogu imati različite karakteristike, a njihova homogenost daje naznake o tome kako će se ponašati. Ovo je jedna od najvažnijih znanstvenih upotreba izraza.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Riječ "homogen" temelji se na grčkoj riječi "homo", što znači "isto". Koristi se u mnogim disciplinama za karakterizaciju sličnih svojstava, ali jedna od najvažnijih znanstvenih namjena je klasifikacija materijali. U homogenoj smjesi jedan dio smjese potpuno je isti kao i bilo koji drugi dio. Ako različiti dijelovi imaju različit sastav, smjesa je heterogena.
Klasifikacija homogenih i heterogenih materijala
Najčešći materijali su smjese nekoliko tvari ili jedne tvari različitog stupnja čistoće. Primjerice, zrak je smjesa dušika, kisika i ugljičnog dioksida, ali u zraku uvijek postoje mnoge druge nečistoće. Voda je pojedinačna tvar kemijskog sastava H2O, ali voda obično sadrži tragove onečišćenja. Preljev za salatu mješavina je ulja, octa i drugih tvari. Sve ove smjese mogu se klasificirati ili kao homogene ili heterogene. Takva je klasifikacija važna jer se homogene smjese teško razdvajaju u svoje komponente, dok se heterogene smjese lako razdvajaju. U istraživačke svrhe ili industrijske procese, vrsta smjese koja se koristi može imati veliku razliku u postupcima koji se moraju koristiti i troškovima.
Karakteristike homogene smjese
Tvari homogene smjese u potpunosti se kombiniraju na molekularnoj ili mikroskopskoj razini čestica, ali ne stvaraju nikakve kemijske veze. Uobičajene homogene smjese su otopine koje karakterizira činjenica da se tvari u otopini s vremenom ne odvajaju. Heterogene smjese u tekućinama imaju tendenciju taloženja, poput mulja u vodi. Šećer se otapa u vodi, stvara homogenu otopinu i ne taloži se.
Iako su otopine poput šećera u vodi homogene i imaju jednaku koncentraciju u cijelosti, koncentracija dviju različitih otopina može jako varirati. Neke otopine imaju samo malo otopljene tvari u otapalu i razrijeđene su, dok druge imaju puno otopljene tvari i koncentrirane su ili zasićene. U slučaju heterogenih smjesa, koncentracija između dvije smjese također može varirati, ali može varirati i unutar same smjese.
Heterogenost smjese olakšava razdvajanje na komponente. Na primjer, dijelovi heterogenih smjesa mogu se skinuti, provući kroz sito ili procijediti kroz tkaninu. Nijedna od ovih metoda ne djeluje s homogenim smjesama i otopinama. umjesto toga moraju se koristiti fizikalni ili kemijski procesi. Na primjer, voda se može destilirati, što znači kuhati i kondenzirati. Bilo koji šećer ili druga otopljena tvar u vodi je zaostao. Zrak je homogena smjesa, ali kisik se može ukloniti izgaranjem. Iako je homogene smjese teško razdvojiti jer izgledaju ujednačeno, fizički i kemijski procesi mogu obaviti posao.