نشرح ماهية طرق فصل المخاليط ونحدد كل طريقة من هذه الطرق ببعض الأمثلة البسيطة.
ما هي طرق فصل الخليط؟
ومن المعروف باسم طرق فصل المخاليط أوطرق فصل الطورللإجراءات الفيزيائية المختلفة التي تسمح بفصل مكونين أو أكثر من خليط. مكونات خليط يحتفظون بهويتهم وخصائصهم الكيميائية بعد الفصل.
لكي تعمل هذه الآليات ، يجب أن تكون مخاليط تحتفظ فيها المكونات بهويتها ، ولم تكن موجودة تفاعلات كيميائية التي تغير خصائصها بشكل دائم أو تؤدي إلى ظهور مواد جديدة.
من أجل تطبيق طرق الفصل ، خصائص مثلنقطة الغليان، ال كثافة أو يجب حفظ الحجم في مكونات الخليط.
بدلاً من ذلك ، تعمل هذه الأساليب في كلاهما مخاليط متجانسة كما هو الحال في المخاليط غير المتجانسة ، لأنها لا تنطوي على أي تغيير في هوية المكونات ، والتي يمكن بالتالي استعادتها بشكل أو بآخر كما كانت قبل الخلط. يعتمد علىطريقة عند تطبيقه ، سيتم تحقيق المكونات الأصلية بدرجة نقاء أكبر أو أقل.
أنظر أيضا:حالات تجميع المادة
صب
الترويق هو طريقة تستخدم لفصل السوائل التي لا تذوب في بعضها (مثل الماء والزيت) أوصلب غير قابل للذوبان في أسائل (مثل الماء والرمل).
وهو يتألف من استخدام أمبولة أو قمع فصل ، حيث يُسمح للخليط بالترسب حتى يستقر المكون الأكثر كثافة ويذهب إلى القاع. يُفتح الصمام ويُترك للخارج ويغلق في الوقت المناسب حتى يظل المكون الأقل كثافة بالداخل. غالبًا ما تستخدم هذه الطريقة كخطوة أولى نحو الحصول على مواد أنقى.
اتبع:صب
الترشيح
الترشيح طريقة مفيدة لفصل المواد الصلبة غير القابلة للذوبان عن السوائل. وهو يتألف من استخدام مرشح (ورق ترشيح ، أحجار ترشيح ، إلخ) يسمح للسائل بالمرور عبر وسط مسامي ويحتفظ بالعناصر الصلبة.
هذه هي الطريقة التي تعمل بها المرشحاتماء من بيوتنا أو ورق الترشيح حيث نصب القهوة الصلبة قبل إضافة الماء الساخن. يمر الماء (الذي يحتوي على أفضل حبيبات القهوة) عبر الورق ، ويتم الاحتفاظ بجزيئات القهوة الخشنة فيه.
اتبع:الترشيح
الفصل المغناطيسي
يتكون الفصل المغناطيسي من فصل الأطوار حسب إمكاناتها المغناطيسية. بعض المواد تستجيب ل المجالات المغناطيسية والبعض الآخر لا ووفقًا لهذا الاختلاف أ مغناطيس أو مغناطيس كهربائي إلى الخليط ، مما يسمح بانجذاب أحد المكونات والآخر سليم (على سبيل المثال ، شظايا الحديد في التربة ، والزئبق في الماء ، وقطع من فلز في الماء).
اتبع:الفصل المغناطيسي
غربلة
يعمل الغربلة بطريقة مشابهة للترشيح ، ولكن بين المواد الصلبة ذات الأحجام المختلفة (مثل الحصى والرمل والملح والفشار أو الأرز والحصى).
يتم استخدام شبكة أو غربال ، تسمح فتحاته بمرور الأجزاء الأصغر وتحتفظ بالجزء الأكبر منها. اعتمادًا على المادة ، يمكن استخدامه كخطوة أولى في الحصول عليهامواد نقية أو كخطوة أخيرة.
اتبع:غربلة
التقطير
يسمح التقطير بفصل السوائل القابلة للذوبان عن بعضها البعض ، ولكن بنقاط غليان مختلفة (مثل الماء و كحول). يجب أن يكون الفرق بين نقاط غليان المكونات المراد فصلها بهذه الطريقة حوالي 80 درجة مئوية.
يتكون الإجراء من صب الخليط في وعاء وتسخينه عن طريق التحكم في درجة الحرارة بحيث يتبخر المكون منخفض الغليان فقط ، ويتم نقله عبر قناة (تسمى عمود التقطير) إلى حاوية أخرى ، يتم تبريدها هذه المرة. هناك سوف يتكثف ويعود إلى مرحلته الأصلية.
تُعرف السوائل التي يتم الحصول عليها بهذه الطريقة بالمواد المقطرة (الماء المقطر ، الكحول المقطر).
اتبع:التقطير
بلورة
يعتبر التبلور طريقة مثالية لفصل المواد الصلبة الذائبة عن السوائل (الملح من الماء ، السكر عن الماء). يتكون من تبخير السائل حتى يتم الحصول على بلورات المادة الصلبة الذائبة في قاع الحاوية. على سبيل المثال ، هذه هي الطريقة التي تحصل بها على ملح البحر. حسب سرعة ملف تبخر، ستكون البلورات أكبر أو أصغر.
اتبع:بلورة
تعويم
التعويم هو عكس الترويق ويتكون من السماح للمرحلة الصلبة ذات الكثافة المنخفضة بالطفو في السائل ثم إزالتها يدويًا أو من خلال غربال. وخير مثال على ذلك هو إجراء تنظيف حمام السباحة.
اللوني
الكروماتوغرافيا هي طريقة تستخدم لفصل المخاليط المعقدة التي لا تستجيب لأي طريقة فصل أخرى. يستخدم الشعيرية كمبدأ: عملية تسمح بتقدم مادة من خلال وسط معين. يتم تحديد مرحلتين من الخليط على أنهما طور متحرك (المرحلة التي تتقدم) ومرحلة ثابتة (التي يتقدم فيها).
يعتمد تشغيل هذا الفصل على تقارب مكونات الخليط لكلا المرحلتين ، ووفقًا لهذا التقارب ، سيكون الفصل أسرع أو أبطأ. على سبيل المثال ، عند سكب القهوة على قطعة قماش ، تتحرك القهوة للأمام محتلة مساحة كبيرة من السطح.
يوجد حاليًا طرق مختلفة للكروماتوغرافيا:
- اللوني ورقة. تتكون المرحلة الثابتة من شريط ورق ترشيح وتتكون الطور المتحرك من مذيب يحتوي على العينة المراد فصلها. ضع بضع قطرات من المذيب الذي يحتوي على العينة على أحد طرفي الورقة وانتظر حتى يتقدم السائل. ثم يُسمح لها بالجفاف ، وإذا كانت المكونات المختلفة للعينة لها ألوان مختلفة ، فسيكون من الممكن ملاحظة مواضعها المختلفة على الورق.
- طبقة رقيقة اللوني. تتكون المرحلة الثابتة من مادة ماصة ملتصقة بصفيحة يمكن تصنيعها من الزجاج أو الألومنيوم أو مادة أخرى. المرحلة المتنقلة عبارة عن سائل يعمل بمثابة مادة شاذة. يتكون الإجراء من وضع العينة على اللوحة ثم غمر جزء منها في eluent. سيتم فصل المكونات عن طريق الاختلاف في التقارب بين eluent والمكون الملتصق باللوحة.
- العامود اللوني. تتكون المرحلة الثابتة من مادة ماصة صلبة معبأة في عمود زجاجي (على الرغم من وجود أعمدة الآن مصنوعة من مواد أخرى ، على سبيل المثال الفولاذ المقاوم للصدأ). تتكون المرحلة المتنقلة من eluent ويعتمد فصل مكونات العينة على التقارب الذي تتمتع به مكوناتها لكلتا المرحلتين. بشكل عام ، يمر eluent من خلال العمود الجاذبية، على الرغم من تطوير الأساليب الحديثة حيث يتم تشغيلها بواسطة المضخات التي يتم تطبيقها ضغط.