- الطرق الرئيسية لفصل المخاليط غير المتجانسة
- - الفصل المغناطيسي
- - تسامي
- - صبغ
- خليط سائل صلب
- خليط سائل-سائل
- - الترشيح
- - الطرد المركزي
- المراجع
و طرق فصل المخاليط غير المتجانسة هي تلك التي تسعى للفصل بين كل مكوناته أو مراحل من دون الحاجة إلى أي تفاعل كيميائي. وهي تتكون عادة من تقنيات ميكانيكية تستفيد من الاختلاف في الخصائص الفيزيائية لهذه المكونات.
يُظهر مزيج الفواكه والجبن والزيتون وقطع لحم الخنزير مجموعة متنوعة من الخصائص الفيزيائية ؛ ومع ذلك ، يعتمد المطعم على نكهات وألوان هذه المكونات عند فصلها باستخدام عود أسنان. سوف تتطلب الخلائط الأخرى بالضرورة ومنطقيًا معايير ومبادئ أكثر انتقائية عند فصلها.
يمكن فصل خليط غير متجانس يتكون من أكثر من مكون بعدة خطوات أو طرق. المصدر: غابرييل بوليفار.
افترض الخليط غير المتجانس أعلاه. للوهلة الأولى يمكن ملاحظة أنه على الرغم من أنها نفس المرحلة (هندسية وصلبة) ، إلا أنها تحتوي على مكونات مختلفة الألوان والأشكال. المنخل الأول ، برتقالي اللون ، يسمح للنجم بالمرور من خلاله مع الاحتفاظ بالأشكال الأخرى. يحدث مماثل مع الغربال الثاني والمثمن الفيروزي.
يتم فصل الغرابيل بناءً على أشكال وأحجام الأشكال. ومع ذلك ، يمكن أن تعتمد التقنيات الأخرى على الكثافة والتطاير والكتل الجزيئية ، بالإضافة إلى الخصائص الفيزيائية الأخرى للمكونات لتكون قادرة على فصلها.
الطرق الرئيسية لفصل المخاليط غير المتجانسة
- الفصل المغناطيسي
في مثال الخليط الهندسي ، تم تطبيق غربال ، حيث يمكن أيضًا استخدام مصفاة (مثل المطابخ) أو غربال أو غربال. إذا كانت جميع الأشكال أصغر من أن يتم الاحتفاظ بها بواسطة الغربال ، فيجب استخدام تقنية فصل أخرى.
إذا افترضنا أن النجم البرتقالي يمتلك خاصية كونه مغنطيسيًا حديديًا ، فيمكن إزالته باستخدام مغناطيس.
تم تدريس هذا الفصل المغناطيسي في المدارس عن طريق خلط الرمل أو الكبريت أو نشارة الخشب بقشارة الحديد. المزيج غير متجانس بصريًا: يتباين اللون الرمادي الداكن للرقائق مع ما يحيط بها. ومع اقتراب المغناطيس ، تتحرك نشارة الحديد تجاهه حتى تهاجر من الرمال.
بهذه الطريقة ، يتم فصل مكوني الخليط الأولي. هذه التقنية مفيدة فقط عندما يكون أحد المكونات مغناطيسيًا حديديًا عند درجة الحرارة التي يحدث عندها الفصل.
- تسامي
إذا كان هناك شكل عطري إلى حد ما في المزيج الهندسي أو مع ضغط بخار مرتفع إلى حد كبير ، فيمكن تصعيده عن طريق تطبيق فراغ وتسخين. بهذه الطريقة ، على سبيل المثال ، سوف يتصاعد المثمن الفيروزي "الصلب والمتقلب" ؛ أي أنه سوف ينتقل من صلب إلى بخار.
الأمثلة الأكثر شيوعًا وتمثيلًا هي الخلائط غير المتجانسة مع اليود. عند تسخينها ببطء ، سوف تتصاعد بعض البلورات السوداء-الأرجواني إلى أبخرة أرجوانية. يعتبر كل من الفصل المغناطيسي والتسامي أقل الطرق استخدامًا بشكل تقليدي. في الصورة التالية يمكنك رؤية عملية التسامي (الثلج الجاف):
- صبغ
يمكن استخدام الترسيب لنوعين من المخاليط غير المتجانسة. المصدر: غابرييل بوليفار.
إذا كانت بعض الأشكال في مثال الخليط الهندسي قد ظلت ثابتة على الحاوية ، فسيتم فصل تلك التي تمكنت من التحرك. هذا ما يعرف بالصفق. في الصورة العلوية ، يتم عرض خليطين مائيين: سائل - صلب (A) ، وآخر سائل - سائل (B).
خليط سائل صلب
في الحاوية A لدينا مادة صلبة في الأسفل ، ملتصقة بشدة بسطح الزجاج (في حالة الدورق). إذا كان التصاقه هكذا ، فيمكن سكب السائل أو صبغه في وعاء آخر دون أي مشكلة. يمكن القيام بالشيء نفسه في الحالة التي تكون فيها المادة الصلبة المذكورة كثيفة جدًا ، ويتم إجراء عملية الصب بعناية بنفس الطريقة.
خليط سائل-سائل
ومع ذلك ، في الحاوية B ، يتحرك السائل الأسود ، غير القابل للامتزاج والأكثر كثافة من الماء ، إذا كان الخليط مائلاً ؛ لذلك ، إذا حاولنا صبها كما كان من قبل ، فسيتم تصريف السائل الأسود أيضًا مع الماء. ثم يتم استخدام قمع فاصل لحل هذه المشكلة.
يحتوي القمع المذكور على شكل كمثرى ، أو قمة ممدودة ، أو خلف الكواليس ، ويصب فيه الخليط ب ، ومن خلال الفوهة الضيقة أدناه ، يتم صب السائل الأسود عن طريق معالجة محبس الحنفية ، بطريقة تقطر ببطء. ثم ، من خلال الفم العلوي ، يتم فصل الماء بحيث لا يتلوث ببقايا السائل الأسود.
- الترشيح
إذا تعذر صب الخليط السائل والصلب ، كما يحدث في الغالبية العظمى من الوقت وفي المهام المخبرية اليومية ، يتم استخدام الترشيح: الطريقة الأكثر شيوعًا لفصل المخاليط غير المتجانسة. هذه هي النسخة الرطبة من الغربلة.
بالعودة إلى الخليط أ من القسم السابق ، افترض أن المادة السوداء الصلبة لا تُظهر الكثير من التقارب مع الزجاج ، لذلك لا تلتصق به ، كما أنها تظل معلقة بجزيئات مختلفة الأحجام. بغض النظر عن مدى صعوبة محاولتك للصب ، فإن بعض هذه المادة الصلبة المزعجة ستذهب دائمًا إلى وعاء الاستقبال.
وبالتالي ، يتم إجراء الترشيح بدلاً من الصب. يتم تبديل الغربال بورق ترشيح بمسام بأقطار مختلفة. سوف يمر الماء عبر هذه الورقة بينما يحتفظ في نفس الوقت بالمادة السوداء الصلبة.
إذا كنت تنوي العمل مع المادة الصلبة لاحقًا أو تحليلها ، فسيتم إجراء الترشيح باستخدام قمع Buchner و kitasate ، حيث سيتم تطبيق فراغ داخل حاوية الاستقبال. وبهذه الطريقة ، يتم تحسين أداء الترشيح أثناء تجفيف (وليس تكليس) المادة الصلبة على الورق. توضح الصورة التالية عملية الترشيح:
- الطرد المركزي
جهاز الطرد المركزي. المصدر: مات جانيكي عبر فليكر
هناك مخاليط متجانسة للعين المجردة ، لكنها في الواقع غير متجانسة. الجسيمات الصلبة صغيرة جدًا بحيث لا تسحبها الجاذبية إلى القاع ، ولا يمكن لورق الترشيح الاحتفاظ بها أيضًا.
في هذه الحالات ، يتم استخدام الطرد المركزي ، حيث تتعرض الجسيمات لقوة تدفعها نحو القاع بفضل التسارع ؛ كما لو أن الجاذبية زادت عدة مرات. والنتيجة هي الحصول على خليط من مرحلتين (مشابه لـ B) ، يمكن من خلاله أخذ المادة الطافية (الجزء العلوي) أو سحبها.
يعمل الطرد المركزي باستمرار عندما تريد فصل البلازما عن عينات الدم ، أو محتوى الدهون في الحليب.
المراجع
- ويتن ، ديفيس ، بيك وستانلي. (2008). كيمياء (الطبعة الثامنة). سينجاج ليرنينج.
- علم جيد. (2019). فصل المخاليط. تم الاسترجاع من: Goodscience.com.au
- مختبر على الإنترنت (2012). فصل المخاليط بتقنيات مختلفة. تم الاسترجاع من: amrita.olabs.edu.in
- ويكيبيديا. (2019). عملية الفصل. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
- بارنيا محمدي وروبرتو ديماليوات. (2013). مخاليط منفصلة. تم الاسترجاع من: teachengineering.org
- سوزانا موراليس برنال. (سادس). الوحدة 3: المواد والمخاليط النقية. تم الاسترجاع من: classhistoria.com
- خدمات التعليم أستراليا. (2013). السنة 7 ، الوحدة 1: الخلط والفصل. تم الاسترجاع من: scienceweb.asta.edu.au