طريقة لفصل المواد على أساس الفرق في درجات غليانها حيث إن المواد المخلوطة مع بعضها البعض تسمى مخاليط، والمخلوط هو خليط من مادتين أو أكثر ترتبط مع بعضها البعض، والمخاليط هي منتج واحد من الخلط الميكانيكي أو خلط المواد الكيميائية مثل العناصر والمركبات والسوائل، و من الخصائص العامة للمخاليط أن مكونات الخليط تحافظ على خصائصها الأصلية، ويمكن فصل المكونات بسهولة، ومن هذا المنطلق سنتعرف بالتفصيل على طريقة فصل المواد اعتماداً على اختلاف درجة غليانها. بالإضافة إلى التعرف على طرق أخرى لفصل المخاليط.
طريقة لفصل المواد على أساس الفرق في درجة غليانها
معظم المواد الموجودة في الطبيعة ليست في صورتها النقية، فهي في الأساس عبارة عن خليط من مادتين أو أكثر، وتتكون المخاليط من أشكال مختلفة، هناك بعض المخاليط التي تختلف في درجة غليانها، ويمكن فصلها بما يسمى بطريقة التقطير. حيث أن التقطير هو طريقة لفصل المواد اعتمادا على اختلاف درجة غليانها، فعندما تتكون المخاليط من سائلين نقيين أو أكثر، تستخدم طريقة التقطير لفصلها، حيث يتم تبخر مكونات الخليط السائل، وتكثيفها، و ثم يتم عزله، حيث يتم تسخين الخليط وتتبخر المادة المتطايرة أولاً، ومن ثم ينتقل البخار عبر المكثف ويتجمع في حالته السائلة.
أنواع المخاليط
هناك نوعان رئيسيان من المخاليط، وهي المخاليط المتجانسة والمخاليط غير المتجانسة، وفيما يلي شرح لهذه الأنواع:
- خليط غير متجانسهي مخاليط تتكون من مادتين أو أكثر بنسب غير محددة، بحيث يمكن تمييز مكوناتها بالعين المجردة. مثال على الخليط غير المتجانس هو خليط من الرمل الممزوج بالملح.
- خليط متجانس: السكر المخلوط بالماء هو المثال الأكثر شيوعا للخليط المتجانس. يمكن تعريف المخاليط المتجانسة بأنها مخاليط تمتلك نفس الخصائص والتركيبات في جميع أنحاء كتلتها. ومن أمثلة المخاليط المتجانسة السبائك والملح والماء والكحول في الماء.
خصائص المخاليط
مكونات المخاليط لا تتواجد بنسب ثابتة، ولذلك نعرض فيما يلي أهم خصائص المخاليط:
- يمكن أن تكون المخاليط إما غير متجانسة أو متجانسة في طبيعتها.
- تختلف نسب المواد بطريقة غير محددة.
- تعتمد خصائص الخليط على المكونات الفردية.
- يمكن فصل مكونات الخليط بالطرق الفيزيائية.
- تعتمد نقطة الغليان ونقطة الانصهار للخليط على خصائص المكونات.
- أثناء تكوين الخليط لا يوجد تغير في الطاقة.
- يمكن لجميع حالات المادة (الصلبة والسائلة والغازية) أن تتحد لتكوين مخاليط.
طرق فصل المواد
هناك عدة أنواع من تقنيات الفصل التي تستخدم لفصل خليط من المواد، وقد يكون سبب الحاجة إلى الفصل هو إزالة جميع المواد غير المرغوب فيها والحصول على مكونات مفيدة، أو لأسباب أخرى مختلفة، وبعض طرق الفصل الشائعة يتم فصل المواد أو المخاليط باليد، أو الغربلة، أو التبخير، أو التقطير، أو الترشيح أو الترسيب، أو جهاز الفصل، أو استخدام الفصل المغناطيسي، وفيما يلي شرح لكل طريقة:
- الفصل باليد: تتضمن هذه الطريقة ببساطة قطف جميع المواد غير المرغوب فيها يدويًا وفصلها عن المواد المفيدة، على سبيل المثال، فصل العنب الأسود عن العنب الأخضر في خليط من الاثنين.
- غربلة: الغربلة هي عملية فصل الخليط الذي يحتوي في معظمه على مواد ذات أحجام مختلفة، حيث يتم تمرير الخليط من خلال مسام المنخل حيث تمر جميع المواد الصغيرة الموجودة في الخليط بسهولة بينما تبقى المكونات الأكبر.
- تبخر: إنها تقنية تستخدم لفصل المخاليط التي عادة ما تكون عبارة عن مذيب ومواد صلبة قابلة للذوبان. في هذه الطريقة، يتم تسخين المحلول حتى يتبخر المذيب العضوي، ويتحول إلى غاز، تاركًا وراءه بقايا صلبة في الغالب.
- الترشيح أو الترسيب: إنها الطريقة الأكثر شيوعًا لفصل السائل عن المادة الصلبة غير القابلة للذوبان. على سبيل المثال، في خليط من الرمل والماء، يتم استخدام الترشيح لإزالة الجزيئات الصلبة، وهي الرمل، من السائل، وهو الماء. عادة ما يتم استخدام أدوات الترشيح المختلفة في طريقة فصل الترشيح، مثل ورق الترشيح أو غيرها من المواد.
- جهاز الفصل: يستخدم الفاصل بشكل أساسي لفصل سائلين غير قابلين للامتزاج، وتتضمن الآلية الاستفادة من الكثافة غير المتساوية للجزيئات في الخليط، ومن أمثلة هذه الطريقة سهولة فصل الزيت والماء.
- الفصل المغناطيسي: عندما تمتلك إحدى المواد الموجودة في الخليط بعض الخواص المغناطيسية، تكون هذه الطريقة مفيدة جداً حيث يتم استخدام وسائل قوية لفصل العناصر التي لها خواص مغناطيسية، مثل فصل برادة الحديد والرمل.
وفي نهاية هذا المقال نلخص أبرز ما ورد فيه طريقة لفصل المواد على أساس الفرق في درجات غليانها كما تم التعرف على الطرق الأخرى المتنوعة لفصل المواد، كما تم التعرف على خواص المخاليط وأنواعها.