تحقيق مسبار
لا تقتصر طرق فصل المخاليط على طريقة واحدة أو اثنتين، وإنما هناك الكثير من الطرق التي يستطيع المختصون الاعتماد عليها لفصل مكونات المخاليط عن بعضها البعض والاستفادة منها بشكل منفرد، وربما يتم استخدام بعض طرق الفصل في الحياة اليومية أيضًا، ومن الأمثلة على ذلك: استخدام المنخل لفصل بعض المكونات أو القشور العالقة مع الحبوب.
ما هي طرق فصل المخاليط؟
عند النظر لمعرفة ما هو فصل المخاليط، يتضح بأن هناك الكثير من الطرق التي يمكن الاعتماد على الفصل؛ بما في ذلك الطرق الميكانيكية أو الكيميائية، ومنها: الفصل باستخدام المغناطيس، والفصل بالاعتماد على الفلاتر والمرشحات، وكذلك يتم الفصل أحيانًا بالاعتماد على التبخير، أو غيرها من الطرق حسب طبيعة المكونات التي تدخل في تركيب المخاليط.
ما هي أبرز طرق فصل المخاليط المتجانسة وغير المتجانسة؟
تتوفر العديد من الطرق لفصل المخاليط واستعادة مكوناتها بعيدة غير مختلطة وممتزجة مع بعضها البعض. تتضمن القائمة الآتية بعضًا من أبرز طرق فصل المخاليط المتجانسة وغير المتجانسة:
- التذرية بالرياح: في بعض الأحيان يستفيد جامعو الحبوب من التذرية بالرياح لفصل القشور عنها، وتعتمد هذه الطريقة بشكل أساسي على الرياح أو نفخ الهواء لفصل المخلوط وإزالة المواد المتطايرة الخفيفة.
- التقطير: عادةً ما يتم اللجوء إلى التقطير عند الرغبة بفصل المخاليط من سائلين نقيين أو أكثر، ويكون ذلك من خلال التبخير ثم التكثيف وإعادة السائل المتبخر إلى حالته السائلة مرةً أخرى بعد ذلك.
- الانتقاء اليدوي: إذا كانت مكونات المخاليط التي يرغب المرء بفصلها كبيرة؛ فيمكن الاعتماد على طريقة الانتقاء باليد لفصلها عن بعضها البعض، ومن الأمثلة على ذلك فصل الخليط من العنب الأسود والأخضر.
- استخدام قمع الفصل: يتم اللجوء إلى قمع الفصل بشكل أساسي عند الرغبة بفصل مخلوط يتضمن سائلين لا يقبلان الامتزاج، ومن الأمثلة على هذا الخليط؛ خليط الزيت والماء.
- التسامي: تشير خاصية التسامي تحول المادة بين الحالة الصلبة والغازية دون المرور بالحالة السائلة، وإذا كان أحد مكونات الخليط يتمتع بهذه الخاصية؛ فيمكن الاعتماد عليها للفصل عن المكونات الأخرى.
- الدراسة: كثيرًا ما يتم الاعتماد على الدراسة للفصل أثناء حصد المحاصيل الزراعية، ويكون ذلك لفصل السيقان عن الحبوب من خلال ضرب السيقان الجافة بعد وضعها على الأرض.
- التنخيل: لا شك بأن التنخيل من أبرز الطرق المشهورة لفصل المخاليط عن بعضها البعض، وذلك إذا كانت أحجام المكونات مختلفة؛ فيقوم المنخل بإبقاء المكونات كبيرة الحجم وإمرار المكونات ذات الحجم الأصغر.
- التبخير: يمكن فصل المخاليط من خلال التبخير، وذلك عن طريق التسخين حتى يتحلل المُذيب العضوي ويتحول إلى غاز مع ترك البقايا الصلبة وحدها بعد انتهاء عملية التبخير بشكل كامل.
- استخدام جهاز الطرد المركزي: يستطيع جهاز الطرد المركزي توفير سرعة دوران كبيرة جدًا تسهم في فصل المادة الصلبة العالقة عن السائل الذي يختلط معها، وهي من أبرز طرق فصل المخاليط.
- الترشيح: من الشائع استخدام الترشيح لفصل المواد السائلة عن المواد الصلبة غير القابلة للذوبان، ومن الأمثلة على ذلك الاعتماد على الترشيح لفصل الماء عن الرمال من الخليط الذي يتكون منهما.
- الترسيب: عن طريق عملية الترسيب تبقى الشوائب ذات الوزن الأثقل في القاع بعد مرور فترة من الوقت بسبب وزنها، ولكن هذه الطريقة من طرق فصل المخاليط تحتاج إلى وقت أطول.
هل جميع المخاليط يسهل فصل مكوناتها؟
لا شكّ بأنّ هناك مخاليط يسهل فصل مكوناتها عن بعضها البعض؛ إلا إن بعض المخاليط تحتاج إلى العديد من العمليات الدقيقة والأجهزة المتخصصة لفصل مكوناتها، كما أنها تحتاج إلى معرفة ما هو فصل المخاليط والعديد من التفاصيل الأخرى لإجرائها على النحو المطلوب، وربما تكون بعض الطرق خطرة إذا لم يتم إجراؤها وفق الطريقة الصحيحة.
كيف يمكن تصنيف أنواع طرق فصل المخاليط؟
يمكن تصنيف أنواع طرق فصل المخاليط حسب الأساس الذي تقوم عليها إلى عدة أصناف، ومن أبرزها ما يأتي:
- الفصل القائم على أساس الحجم: هناك عدة من طرق الفصل التي تعتمد على الفرق بين الأحجام، وأبرزها طريقة الفصل بالترشيح، وكذلك الحال عند استخدام المناخل أيضًا.
- الفصل القائم على أساس الكتلة والكثافة: تقوم بعض طرق فصل المخاليط على أساس الكتلة والكثافة معًا، ويعد الفصل باستخدام جهاز الطرد المركزي من أبرز الأمثلة على هذا الصنف.
- الفصل القائم على أساس تغير الحالة الفيزيائية: توجد عدة من طرق الفصل التي تعتمد على تغير الحالة الفيزيائية، ومنها الفصل بالتقطير، والفصل بإعادة التبلور، وكذلك الفصل بالتسامي.
هل الغليان من طرق فصل المخلوط الذي يتضمن عدة سوائل؟
يمكن الاعتماد على خاصية الغليان لفصل مكونات المخلوط الذي يتضمن عدة سوائل بالفعل، وذلك إذا كان لكل واحد من السائلين درجة غليان مختلفة عن السائل الآخر وإلا فإن طريقة الغليان لن تكون مفيدة. لفصل السوائل عن بعضها البعض يمكن اللجوء إلى عملية التقطير، أو عن طريق الاستشراب الذي يطلق عليه اسم الكروماتوجرافيا أيضًا.
متى يمكن فصل المخاليط بالمغناطيس؟
تكون طريقة فصل المخاليط بالمغناطيس مفيدة إذا تضمن الخليط مكونات ذات خصائص مغناطيسية حسب شبكة بايجس، وهذا يعني إمكانية استخدام هذه الطريقة لفصل مخلوط يتضمن برادة الحديد مع نجارة الخشب، أو غيرها من المواد التي ليست لديها خصائص مغناطيسية، وأما إذا كانت جميع مكونات المخلوط ليست ذات خصائص مغناطيسية؛ فلن يكون الفصل بالمغناطيس ناجحًا.
كيف يمكن فصل خليط من الملح والفلفل؟
يمكن الاعتماد على بعض طرق فصل المخاليط لفصل الخليط الذي يتكون من الملح والفلفل، ولكن البعض يفضلون الاعتماد على الكهرباء الساكنة لإجراء هذا الفصل من خلال الإرشادات الآتية حسب ساينسنغ:
- فرك المشط البلاستيكي: يجب توفير مشط بلاستيكي لإجراء هذه التجربة، وبعد توفير المشط يتم فركه بالملابس أو ببالون منتفخ حتى تتولد فيه شحنات كهربائية ساكنة تعتمد عليها طريقة فصل الملح عن الفلفل.
- إمساك المشط فوق الفلفل والملح: بعد الانتهاء من الفرك وتوليد الكهرباء السكونية يتم وضع المشط فوق الخليط بمسافة 2.74 سنتيمتر حتى يتشبث به الفلفل دون الملح.
- وضع الفلفل الأسود بعيدًا: بعد التصاق الفلفل الأسود بالمشط يتم إسقاط الفلفل بعيدًا، ويمكن تكرار الخطوات عدة مرات عند الحاجة إلى ذلك حتى الانتهاء من فصل الخليط تمامًا.
هل هناك طريقة لفصل السكر عن الماء؟
لا شك بأن هناك طريقة لفصل السكر عن الماء، ويمكن الاعتماد على التقطير لهذه الغاية، وهي من طرق فصل المخاليط القائمة على أساس تغير الحالة الفيزيائية، ويكون ذلك عن طريق وصول الخليط إلى مرحلة الغليان، ثم جمع البخار المتصاعد وإعادة تكثيفه لعودة الماء إلى الحالة السائلة مرة أخرى، ثم تبلور السكر وحده بعيدًا عن الماء.
كيف يمكن فصل السكر عن الملح بالإذابة والتبخير؟
في بعض الأحيان يختلط السكر مع الملح ويصعب فصلهما عن بعضهما البعض، ويمكن الاعتماد على الإذابة والتبخير لهذه الغاية، وذلك وفق الإرشادات الآتية:
- إضافة الإيثانول: في البداية تنبغي إضافة الإيثانول إلى خليط السكر والملح، ويجب استخدام الكمية الكافية حتى يذوب السكر دون إفراط في التشبع، وتزداد كمية الإيثانول المستخدمة بزيادة كمية الملح والسكر.
- خلط المحلول: في الخطوة الثانية يتم خلط المحلول جيدًا بملعقة حتى يستقر الملح في قاع الدورق المستخدم في هذه التجربة؛ فإن السكر قابل للذوبان في الإيثانول في حين يصعب ذوبان الملح.
- سكب المحلول: يتم سكب المحلول باستخدام مصفاة دقيقة في حاوية جديدة، وفي هذه المرحلة يبقى الملح عالقًا بينما ينزل السكر مع الإيثانول في الحاوية، وينبغي التنبيه إلى ضرورة استخدام المصفاة أو المرشح الذي يقل عن 100 ميكرون.
- الانتظار حتى تبخر الكحول: في النهاية يتم الانتظار حتى يتبخر الكحول بشكل كامل ويبقى السكر، ويمكن الاعتماد على حمام البخار حتى يتبخر الكحول بشكل أسرع بدلًا من انتظاره طويلًا ليتبخر بشكل كامل.
هل الترسيب والترشيح من طرق فصل المخاليط؟
بالفعل يعد الترسيب من طرق فصل المخاليط، وكذلك الترشيح، ولكن هناك كثيرًا من الاختلافات بين الطريقتين؛ فإن الترشيح يحتاج إلى استخدام الأوراق أو مواد الترشيح الأخرى، بينما يعتمد الترسيب على وزن المكونات المختلطة مع الماء لتنزل إلى الأسفل بفعل الجاذبية وتنفصل عن الخليط الذي يتضمن موادًا سائلة وصلبة مع بعضها البعض.
اقرأ/ي أيضًا:
