نفسر ما هو الترشيح والأنواع الموجودة. أيضا ، بعض الأمثلة والطرق لفصل المخاليط.
ما هو الترشيح؟
يُعرف الترشيح بأنه تقنية للفصل صلب في المستعلق داخل سائلسائل أو غاز) ، باستخدام وسيط مرشح يتكون من مادة مسامية تسمى غربال أو مرشح أو مصفاة. يحتفظ هذا المرشح بالمواد الصلبة الأكبر حجمًا ويسمح للسائل بالمرور جنبًا إلى جنب مع حبيبات الأصغر.
وبالتالي فإن عملية الترشيح تشبه إلى حد بعيد عملية منخل، باستثناء أن الأخير يستخدم لفصل المواد الصلبة ذات السماكة أو الأحجام المختلفة. يعتبر الترشيح من أكثر الطرق استخدامًا لفصل المخاليط في الحياة اليومية للخلائط كائن بشري. إنها أيضًا طريقة مستخدمة على نطاق واسع في أنواع مختلفة من الصناعاتلذلك ، هناك أجهزة ميكانيكية مختلفة قادرة على تنفيذه بمدى متنوع من الدقة.
بشكل عام ، نتحدث عن التسريبات في الحياة اليومية عندما نشير إلى تجاوزات رطوبة تعمل على تليين الأسمنت ومواد البناء الأخرى ، مما يسمح للمياه بالتدفق في مسام الجدران والسقوف و التربةواختراقها وتدهورها. في هذه الحالة ، يكون ماء الذي يرشح من خلال الأسمنت ، وغالبا ما يقال بالعامية "هناك تسريبات في الجدران أو السقف".
أنواع الترشيح
في عملية الترشيح ، يسمى ما تبقى في المرشح "بقايا" ، وما يمر من خلاله يسمى "ترشيح". تعتبر مادة المرشح التي يتكون منها المرشح ضرورية لضمان عمل الترشيح بشكل صحيح لأغراض محددة. هناك أنواع مختلفة من المواد المسامية المستخدمة كوسط ترشيح ، مثل القماش ، والمواد الصلبة المسامية أو المثقبة ، والألياف البوليمرية. من ناحية أخرى ، اعتمادًا على حجم مسام مادة المرشح المستخدمة ، يمكن تصنيف عملية الترشيح إلى أنواع مختلفة:
- التصفية العادية. هي العملية التي تتم باستخدام الأغشية أو المناخل التي تساوي مسامها أو تزيد عن ملليمتر واحد (مم).
- الترشيح الدقيق. هو نوع الترشيح الذي يتم باستخدام المناخل التي تتراوح مسامها بين 0.1 و 10 ميكرون (1 مم = 1000 ميكرون).
- الترشيح الفائق. إنها عملية الترشيح التي تحتفظ الجزيئات التي يزيد وزنها عن 103 دالتون / جمول مما يسمح لها بالانفصال بروتين أو تطهير المياه بكتيريا. وبالتالي ، فإن هذا النوع من الترشيح يسمح بترشيح الجزيئات التي يصل قطرها إلى 0.01 ميكرون.
- الترشيح النانوي. تسمح هذه العملية بالاحتفاظ بالجزيئات بدون شحنة كهربائية يزيد وزنها عن 200 دالتون / جمول في غشاء الترشيح ، ويتم تطبيقها في صناعة كيميائية أساسا لتركيز المركبات العضوية.
أمثلة على الترشيح
عند الانتهاء من غليان المعكرونة نقوم بفصلها من خلال مصفاة.
بعض الأمثلة اليومية للترشيح يمكن أن تكون:
- تحضير القهوة. لصنع القهوة أو غيرها من التسريبات ، يتم وضع المادة (الشاي ، القهوة ، إلخ) على اتصال مع الماء المغلي أو شديد السخونة ، لإجبارها على إطلاق محتواها في الماء. ثم يجب فصلهم ، ومن أجل ذلك يجب أن يكون خليط في مرشح ، مصنوع من القماش أو الورق ، والذي يحتفظ بالجزيئات الخشنة من التسريب (ما يسمى "محو" القهوة) ويسمح للسائل بالمرور.
- التسريبات من الأنابيب المكسورة. يمكن أن تتراكم المياه من الأنبوب المكسور وتتسرب من خلال الخرسانة التي يتم إنشاء المباني منها ، مما يؤدي إلى تليين تناسقها والعمل في طريقها إلى أسفل من خلال عمل الجاذبية، أو لأعلى بسبب ضغط. في كلتا الحالتين ، يتسرب الماء عبر الأسمنت ، تاركًا أي جزيئات على الجانب الآخر من الجدار.
- أجهزة تنقية المياه. عملت فلاتر المياه على مدى قرون من خلال غربلة مياه الشرب ، إما عن طريق الأحجار المسامية بشكل خاص (مثل الجرار أو الجرار) أو عن طريق الأوراق والفلين والمواد الصلبة الأخرى التي تعمل على الاحتفاظ بالجسيمات التي يجلبها الماء معها. بهذه الطريقة ، يكون الماء نظيفًا قدر الإمكان.
- صفي المعكرونة. عندما نصنع المعكرونة أو السباغيتي ، نقوم بغليها غذاء في الماء ثم نفصلها من خلال مصفاة ، وهي ليست أكثر من مرشح خشن. وبالتالي ، من الممكن الاحتفاظ بالمعكرونة المطبوخة والتخلص من الماء الساخن.
تنقية المياه
ترشيح المياه هو أ معالجة ضروري لضمان الحد الأدنى من قابليته للشرب ، أي أنه لا يحتوي على أحجار أو تراب ، المعادن أو غيرها من النفايات التي قد تشق طريقها إلى منازلنا.
لهذا الغرض ، يتم استخدام أجهزة أو آليات ترشيح مثبتة في الأنبوب نفسه ، والتي تحتفظ بالأوساخ والمواد الصلبة ، مما يسمح للماء بالمرور عبر أجسامها المسامية. هذه الآلية لا تمنع ضد الكائنات الدقيقةلذلك فهي تضمن فقط إجراء أول صحي لاستهلاك المياه.
طرق فصل الخليط
التصفية هي إحدى طرق فصل المخاليط ، أي إحدى الإجراءات التي نتبعها عند فصل مادتين أو أكثر من المواد المختلطة. الطرق الأخرى لفصل الخلائط هي:
- صب. إنها طريقة فيزيائية للفصل تتكون من انتظار تأثير الجاذبية على المواد الصلبة الموجودة في السائل ، مما يسمح لها بالاستقرار وإزالتها ميكانيكيًا. يمكن استخدامه أيضًا لفصل خليط من سائلين مختلفين كثافات، أي أنها غير قابلة للامتزاج مع بعضها البعض. في هذه الحالة ، يُسمح للمزيج الموجود في نظام الفصل (على سبيل المثال ، قمع الفصل) بالاستقرار ، حيث يمر السائل الأكثر كثافة إلى القاع ، ويظل الأقل كثافة في الأعلى ، مما يجعل من الممكن فصل الاثنين معًا.
- الفصل المغناطيسي. لفصل المعادن أو الجسيمات المغناطيسية لسائل أو مادة صلبة أخرى ، أ مغناطيس لأنه سوف يجذب الجسيمات المعدنية فقط ، ويترك جزيئات مغناطيسية سليمة (جزيئات تتنافر المجالات المغناطيسية، أي أنها لا تنجذب بواسطة المجال المغناطيسي الذي يولده المغناطيس).
- التقطير. إنه إجراء يتكون من فصل مكونات خليط سائل باستخدام الفرق بينهما نقطة الغليان والتكثيف. وبالتالي ، يتم توفير الحرارة للخليط ، حتى يمر مكون الغليان المنخفض في مرحلة البخار. ثم هذا بخار يتكثف في وعاء آخر ، ويبقى السائل ذو أعلى نقطة غليان في الحاوية الأصلية. بهذه الطريقة ، يتم فصل كلا السائلين.
- تبخر. إنها عملية مشابهة للتقطير. يسمح بفصل مخاليط المواد الصلبة في السوائل. في هذه الحالة ، يتبخر السائل الذي تذوب فيه المادة الصلبة ، وبالتالي يمكن استعادة المادة الصلبة في قاع الحاوية. تُستخدم هذه العملية في المسطحات الملحية لفصل الملح الذي نستخدمه لاحقًا في وجباتنا (كلوريد الصوديوم) عن مياه البحر.