جدول ال
كيف يمكن فصل الملح من محلول ماء وملح سؤال علمي يتضمن العديد من المفاهيم والخصائص الفيزيائية والكيميائية للماء والملح، وفي هذا المقال سيتم إعادة صياغة درس المخاليط وأنواعها، وتحديد كيفية فصل المحاليل التي يكون فيها الماء بشكل عام هو المذيب، كما سيتم تقديم المراحل الضرورية لفصل الملح عن الماء.
مفهوم المادة والخليط
قبل الإجابة على السؤال الرئيس للمقال كيف يمكن فصل الملح من محلول ماء وملح من الضروري تحديد الفرق بين المادة والخليط، فالمادة تتمثل في كل ما يشغل مساحة معينة، ويمتلك كتلة، وهي تتكون من جسيمات أولية، والتي تتمثل في ذرات مكونة من بروتونات، ونيوترونات، وإلكترونات، وهي تتواجد في حالات مختلفة من حيث البنية، كالحالة السائلة، أو الصلبة، أو الغازية، أو البلازما، أو أحدث الحالات التي تسمى بوز آينشتاين، كما تقسم المادة من حيث تجمع الذرات إلى عناصر، ومركبات، ومخاليط [1]، والخليط أو المزيج، هو مادة كيميائية متجانسة أو غير متجانسة تتكون من عناصر كيميائية غير مترابطة، وبالتالي يحتفظ كل عنصر بخواصه وشكله، وهو ما يمكننا من فصلها بطرق كيميائية وفيزيائية مختلفة، وهي تنقسم إلى النوعين الآتيين:[2]
- الخليط المتجانس، كالماء والسكر، ومسحوق الغسيل، وهي مخاليط يصعب فصل مكوناتها، كونها تتميز بنفس الخصائص.
- الخليط اللا متجانس، كالرمل والماء، والخل والزيت، وهي مخاليط غير موحدة التركيبة، ويمكن فصل مكوناتها بسرعة.
كيف يمكن فصل الملح من محلول ماء وملح
يمكن فصل الملح من محلول ماء وملح باستخدام طرق وتقنيات مختلفة، وذلك حسب المعدات والإمكانيات المتوفرة، وهي كما يأتي:
التّقطير البسيط
وتتم هذه التقنية بوضع الماء المالح في دورق لتسخينه حتى درجة الغليان، وتبخره، ومن ثم يمر عبر أنبوب مكثِف يسمح للماء البارد بأن يعود من الحالة الغازيّة إلى السائلة مرة أخرى، وينتقل عبر الأنبوب إلى وعاء مستقبل، حيث يتجمّع الماء النقي فيه، بينما يبقى الملح في دورق التّسخين.[3]
التّبخير
وهي أسهل التقنيات، وأقلهن تكلفة، ويمكن تحقيق التجربة في المطبخ، وتصفية الماء، فهي تعتمد على وضع الماء المالح في وعاء وتسخّينه، حتى يتبخر، وبالتالي يبقى الملح في الوعاء.[3]
الاسموزيّة العكسيّة أو التّناضح العكسي
تسمى بالإنجليزيّة ” Reverse Osmosis”، ويتم فيها ضخ الماء المالح في وعاء مرشح خاص مزوّد بغشاء يسمح بمرور الماء، واحتجاز الملح حيث إن مرور الماء عبر الغشاء يزيد من تركيز الملح في الماء المتبقي، وهي طريقة مكلفة، وباهضة الثمن.[3]
الفرز الغشائي الكهربائي أو الدّيلزة
وهي من بين التقنيات التي تسمح بفصل الملح من محلول ماء وملح، وتسمى بالإنجليزيّة “Electrodialysis”، وهي تعتمد على فصل مكونات الملح، فيصبح عبارة عن أيونات صوديوم، وأيونات كلور، ذلك بوضع أقطاب كهربائيّة سالبة، وموجبة في الماء المالح، ووصل الّتيار الكهربائيّ، فتنجذب أيونات الصّوديوم الموجبة نحو القطب السّالب، وأيونات الكلور السّالبة نحو القطب الموجب، وبالتالي يُفصل الماء عن الملح.[3]
الفصل الكيميائي باستخدام حمض الديكانويك
وهي تقنية تتطلب إضافة حمض الديكانويك إلى الماء المالح، ومن ثم تسخَّينه، وبعد ذلك تبريده ليترسّب الملح في قاع الوعاء، بينما يتجمع الحمض منفصلًا عن الماء، وبالتالي يمكن فصل الماء عن باقي المكونات.[3]
التجميد
وتسمى يالإنجليزية “Freezing”، حيث يسمح التجميد فصل الماء عن الملح، لاختلاف درجة تجمد المكونين؛ حيث أن الماء المالح يتجمد عند درجة حرارة أقل من الماء النقي، وهذا ما ينتج تجمُّد الماء النقي على شكل بلورات منفصلًا عن الملح.[3]
طرق فصل المخاليط
بعد تحديد كيف يمكن فصل الملح من محلول ماء وملح من الجدير بالذكر أن تقنيات فصل المخاليط متعددة، ومختلفة، ونذكر منا الأمثلة الآتية:
الفصل بالمغناطيس
وهو ما يسمى بالإنجليزيّة “Magnetic separation”، حيث يعتمد على مغناطيس لفصل المواد التي تتميز بخصائص مغناطيسيّة كالحديد، عن موادّ لا تمتلك هذه الخصائص كالألمنيوم.[4]
الفصل بالتّرويق
وهو بالإنجليزيّة ” Decantation”، وهي تقنية تُستخدم لفصل المخاليط غير المتجانسة كالماء والزّيت، وذلك بوضع خليط الماء والزيت في قُمع مزود بصمّام يسمح بالتحكم بالتّدفق، حيث يستقر الزّيت أسفل القمع، ويبقى الماء منفصلًا فوق الزّيت، ومن ثم يُفتَح الصّمام لتدفق الزيت وباق الماء داخل القمع.[4]
الاستشراب أو التّفريق اللّوني
بالإضافة إلى الطرق المختلفة التي تسمح بالإجابة على السؤال كيف يمكن فصل الملح من محلول ماء وملح يعد الاستشراب، وهو بالإنجليزيّة “Chromatography”، من أشهر تقنيات فصل الصّبغات النّباتية الملونّة كالكاروتين، والكلوروفيل، وهي تستخدم لفصل مادتين ذائبتين في مُذيب يالاعتماد على اختلاف درجة ذائبيتهما.[4]
كيف يمكن فصل الملح من محلول ماء وملح سؤال قد يطرحه الراغبون بتحلية ماء البحر وتصفيته، للحصول على ماء صالح للشرب، وهي من الطرق والتقنيات الأكثر انتشارًا في الدول التي تعاني من قلة الموارد المائية، والتي تبحث عن حلول غير مكلفة واقتصادية، لتزويد السكان بالماء الشروب.
