同種という言葉は多くの分野で異なることを意味するために使用されますが、それらはすべて同じようないくつかの特性にこの言葉を適用します。 同種の意味は、「同じ」を意味するギリシャ語の「ホモ」に基づいています。 たとえば、数学では、ゼロに等しい線形方程式は同次方程式です。 統計では、1つのソースからのデータに基づく情報は同種です。 ほとんど同じ特性を持つ集団は均質であり、異なる方向が同じ特性を持っている場合、宇宙は均質です。
科学では、均質の最も一般的な使用法は材料を分類することです。 混合物、物質、および溶液は異なる特性を持つ可能性があり、それらの均質性はそれらがどのように動作するかについての手がかりを与えます。 これは、この用語の最も重要な科学的使用法の1つです。
TL; DR(長すぎる; 読んでいない)
「同種」という言葉は、「同じ」を意味するギリシャ語の「ホモ」に基づいています。 それは多くの分野で使用されています 似ている機能を特徴づけるが、最も重要な科学的用途の1つは、分類することです。 材料。 均質な混合物では、混合物の一部は他の部分とまったく同じです。 異なる部分が異なる組成を持っている場合、混合物は不均一です。
均質材料と不均質材料の分類
最も一般的な材料は、さまざまな純度の複数の物質または単一の物質の混合物です。 たとえば、空気は窒素、酸素、二酸化炭素の混合物ですが、空気には常に他の多くの不純物が含まれています。 水は化学組成Hの単一物質です2O、しかし水は通常微量の汚染物質を含んでいます。 サラダドレッシングは、油、酢、その他の物質の混合物です。 これらの混合物はすべて、均一または不均一のいずれかに分類できます。 均一な混合物はそれらの成分に分離するのが難しいが、不均一な混合物は容易に分離するので、そのような分類は重要である。 研究目的または工業プロセスの場合、使用する混合物のタイプは、使用する必要のあるプロセスとコストに大きな違いをもたらす可能性があります。
均一混合物の特性
均一な混合物の物質は、分子レベルまたは微視的な粒子レベルで完全に結合しますが、化学結合を形成しません。 一般的な均質混合物は溶液であり、溶液中の物質が時間の経過とともに分離しないという事実によって特徴付けられます。 液体中の不均一な混合物は、水中の沈泥など、沈降する傾向があります。 砂糖は水に溶けて均一な溶液を形成し、沈殿しません。
水中の砂糖などの溶液は均一で、全体を通して同じ濃度ですが、2つの異なる溶液の濃度は大きく異なる可能性があります。 一部の溶液は溶媒にほんの少しの溶質しか含まず、希釈されますが、他の溶液は多くの溶質を含み、濃縮または飽和されます。 不均一な混合物の場合、2つの混合物間の濃度も変化する可能性がありますが、混合物自体の中で変化する可能性もあります。
混合物の不均一性により、成分への分離が容易になります。 たとえば、不均一な混合物の一部をすくい取るか、ふるいにかけるか、布で濾すことができます。 これらの方法はいずれも、均一な混合物や溶液では機能しません。 代わりに、物理的または化学的プロセスを使用する必要があります。 たとえば、水は蒸留することができます。これは、沸騰させて凝縮させることを意味します。 水中の砂糖やその他の溶質はすべて残されます。 空気は均一な混合物ですが、酸素は燃焼によって除去できます。 均質な混合物は均一に見えるため分離が困難ですが、物理的および化学的プロセスで問題を解決できます。