نبذة تعريفية عن عملية “استخلاص المواد”
2011 تجارب علمية استخدام المواد
غريس و ودفورد
مؤسسة الكويت للتقدم العلمي
إن بعض المواد غير موجودة في حالة نقية بحدّ ذاتها، وإنما ممزوجة مع غيرها من المواد، لذا ينبغي فصل هذه المواد من أجل تنقيتها، ونطلق على هذه العملية مصطلح «استخلاص المواد».
إن الكثير من أعظم المواد قيّمة أو فائدة تكون في حالة نقية، فالحديد، على سبيل المثال،
هو نوع نقي من المعادن، وكذلك السكر الذي يُعدّ نوعاً نقياً من أنواع الغذاء، لكن الحديد والسكر لا يتوافران كمواد نقية في الطبيعة، إذ ينبغي استخلاصهما من المواد الطبيعية الممزوجة معهما، وهذا ما نطلق عليه عملية «استخلاص المواد».
توجد المعادن في الطبيعة غالباً على شكل خامات معدنية، وهي صخور تحوي المعادن أو غيرها من المواد المفيدة الممزوجة معها.
وعند اكتشاف أحد الخامات المعدنية يُستخرج المعدن الخام من الأرض بواسطة عملية «التعدين» كي يتسنى فصل المعدن أو استخلاصه (استخراجه) من الصخور.
يُستخلص الحديد مثلاً من الحديد الخام بواسطة عملية يُطلق عليها «الصهر» حيث يُعرّض الحديد الخام إلى نار قوية جداً داخل فرن يسمى «الفرن العالي» (أو أتون صهر المعادن) مع فحم الكوك (شكل من أشكال الفحم) بالإضافة إلى حجر الكلس.
يجري نفث هواء حار جداً داخل الفرن كي يشتعل الفحم ويصل إلى درجات حرارة عالية جداً، كما يشتعل الصخر وينفصل عن المعدن الخام فتلتصق الشوائب بحجر الكلس مخلفة وراءها الحديد.
ينصهر الحديد ويتدفق إلى قاع الفرن العالي، حيث يتم سكبه للخارج عبر قناة تسمى مصب الفرن كي يبرد ويتصلب.
عند إذابة مادة مفيدة في أحد المحاليل يمكن استخلاصها غالباً بواسطة عملية التبخر، حيث يُسّخن المحلول أو يُترك ليجف حتى يتبخر كل السائل (يتحول إلى غاز) مخلفاً وراءه الأجسام الصلبة.
ويُصنع السكر بهذه الطريقة من العصير الحلو الموجود في نبات قصب السكر، كما يمكن استخلاص بعض المواد عن طريق الهرس أو العصر، فزيت الزيتون مثلاً يُصنع بهرس الزيتون أو عصره لاستخراج زيت الطعام.
– استخراج الملح.jpg)
إن الملح هو من أكثر المعادن استعمالاً بين الناس. وفي الحقيقة لا نستطيع العيش من دون الملح لأن أجسادنا بحاجة إليه كي تؤدي وظائفها على النحو الصحيح. كان الملح يُستخدم قبل اختراع
الثلاجات لتجفيف الطعام كي يدوم طوال فصل الشتاء. وقد استخرج (استخلص) الإنسان الملح منذ آلاف السنين من مياه البحر، وذلك بطريقة بسيطة اعتمدت على ترك المياه تحت أشعة الشمس حتى تتبخر كلها ويبقى الملح فقط.
أما اليوم فإن المصدر الذي يأتي منه معظم الملح هو «الملح الصخري»، وهو ملح صلب تكوّن تحت سطح الأرض من تبخر مياه البحار عبر ملايين السنين.
يحوي الملح الصخري مواد أخرى بالإضافة إلى الملح، لكننا نستطيع استخراج الملح من أجل تنقيته من خلال إتباع مرحلتين :الترشيح والتبخر.
[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]