الطرق المستخدمة في فصل الخلائط عن بعضها

2011 تجارب علمية داخل المادة

غريس ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

طرق فصل الخلائط الكيمياء

إذا كان لديك وعاء مليء بالتفاح والبرتقال والإجاص، تستطيع فصلها عن بعضها بانتقاء كل نوع من هذه الفواكه ووضعها في أكوام مختلفة، لكن كيف ستتمكن من فصل الخلائط المكوّنة من جسيمات دقيقة؟

لقد قمت في النشاط (1) بإذابة مادة في مذيب للحصول على محلول. ولكن ما العمل إذا أردت فصل مادتين أو عدة مواد موجودة لتوها في المحلول، أو مزيج مؤلف من مادتين صلبتين وسائل؟

يحتاج العلماء في كثير من الأحيان إلى فصل الخلائط في المختبر كي يتسنى لهم دراسة إحدى المواد فقط دون غيرها.

 

ويتوقف الأسلوب الذي يختاره العلماء على نوع المزيج وخصائص المواد التي يحويها والجزء الذي يريد العلماء الاحتفاظ به بهدف الدراسة.

فعلى سبيل المثال، لا تذوب المعكرونة في الماء، لذلك تستطيع استعمال مصفاة لفصل المعكرونة عن ماء الطهي. تسمى هذه العملية بـ «التشريح»، وهي طريقة جيدة لفصل المواد الصلبة عن السوائل.

نضيف الماء إلى البن المطحون عند تحضير القهوة ثم نقوم بتصفية أو «ترشيح» القهوة ليبقى السائل فقط من دون الثفل. ويُطلق على هذه العملية مصطلح «الصَفْق».

 

عندما تتم إذابة مادة صلبة في السائل يمكن فصل هذه المادة الصلبة عن طريق انتظار تبخر ذلك السائل، فحينما لا يتوافر فيه ما يكفي من المذيب لإبقاء المادة المذابة في المحلول، فإنها تصبح صلبة من جديد.

وهناك طريقة أخرى لفصل الماء عن المواد الصلبة الذائبة فيه بواسطة الغلي. يتحول الماء إلى بخار ويمكن جمع هذا البخار وتبريده كي يتكاثف ويعود إلى ماء ثانية، ويُطلق على هذه العملية «التقطير» والتي تبين كيفية الحصول على الماء المقطر الذي يكون ماءً نقياً.

 

ففي بعض بقاع العالم الجافة جداً يتم الحصول على ماء الشرب العذب من مياه البحر المالحة عن طريق التقطير والترشيح.

وستتاح لك الفرصة في الصفحات التالية لتجريب عملية فصل مادة صلبة وفصل مادة صلبة ذائبة وفصل سائل.

 

الصفق في التنقييب عن الذهب

يُستخدم الصَفْق حين تدعو الحاجة إلى فصل مواد لها كثافات مختلفة، وقد كان الصَفْق في وقت من الأوقات أكثر الوسائل شيوعاً للتنقيب عن الذهب في الأنهار.

وكان يُطلق على هذه العملية التصحن بسبب استخدام أوعية معدنية كبيرة تشبه المقلاة يُغرف بها خليط من الرمل والماء وتدويره في الوعاء بطريقة تشبه الغربلة بحيث تهبط جسيمات الذهب الثقيلة إلى القعر، ثم يجري بعد ذلك ترقيد الماء الموحل الذي ينبغي التخلص منه لتبقى نثرات الذهب فقط.

 

ولا تزال عملية التبخر شائعة إلى يومنا هذا في بقاع كثيرة من العالم من أجل فصل الملح عن مياه البحر.

فالملح يُستخدم لحفظ الأطعمة، فضلاً عن أنه ضروري للحياة لذلك يحتاج الناس إلى كميات كبيرة من الملح.

 

فصل الوحل

يمكن فصل مزيج مؤلف من التراب والماء (وحل) بسهولة. تنتشر جسيمات التراب في الماء بشكل متجانس في إناء يحوي ماءً موحلاً.

عندما تستقر جسيمات التراب في قعر الإناء، يمكن تصفية الماء مع أن بعضاً من جسيمات الوحل تبقى عالقة في الماء المصفى، بينما يبقى قسم من الماء في الوحل المبلل.

يمكن استخدام التبخر لفصل الماء المتبقي في الوحل، كما يمكن تنقية الماء الموحل.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]