كيف تسرع عملية الهضم؟ سواء كان الماء أو أي سائل آخر، فهذا أحد الأسئلة الأكثر شيوعًا التي يتم طرحها خاصة في الكيمياء، وهناك العديد من التفاعلات الكيميائية التي يمكن أن تسرع عملية الذوبان.
ما هي الذوبان؟
- قبل أن نجيب على السؤال الخاص بكيفية تسريع عملية التفكك، يجب أن تعرف أولاً ما هي عملية التفكك؟
- عملية الذوبان هي مادة لها القدرة على الذوبان والاختفاء في مادة أخرى.
- تحدث عملية الذوبان من خلال مادتين مختلفتين، المذيب والمذاب، والمذيب هو المادة التي تحدث فيها عملية الذوبان، والمذاب هو المادة التي تذوب في المذيب.
- هناك بعض المواد التي تتم فيها عملية الذوبان الكاملة، وتختفي جميع المواد الذائبة في المذيب، وهناك مواد أخرى لا تذوب تمامًا في المذيب.
أنظر أيضا: درجة انصهار وغليان الألمنيوم
القضايا في عملية الحل
- إذا كانت المادة المراد حلها مادة صلبة، وكان المذيب مادة سائلة، فبمجرد وصول المادة المذابة إلى الذوبان الكامل، تصبح سائلة، ولا يمكن تمييز المذيب عن المذاب في الوقت المناسب.
- إذا كانت المادة المراد إذابتها مادة سائلة أو غازية، فيجب أن يكون هناك توافق وتفاعل بين المذاب والمذيب.
العوامل المؤثرة على الذوبان
- إذا كنت تعرف العوامل التي تؤثر على الذوبان، فبالطبع ستعرف كيف يمكن تسريع عملية الذوبان، ومن أهم العوامل طبيعة المادة المذابة، سواء كانت سائلة أو غازية أو صلبة.
- تؤثر طبيعة المذيب أيضًا على معدل الذوبان، أي المادة التي تحدث فيها عملية الذوبان.
- درجة الحرارة التي تحدث عندها عملية الصهر، فهناك بعض المواد التي يجب أن تكون عند درجة حرارة عالية لتذوب، ويمكن أن تصل المواد الأخرى إلى الذوبان الكامل عند درجات حرارة منخفضة.
- درجة التشبع، وهي كمية المذاب بالنسبة لكمية المذيب.
- خلط المذيب والمذاب.
- مساحة السطح المعرضة للتفاعل.
- تجمّع الذرات، تجمّع جزيئات المادة على سطح صلب.
- عوامل الضغط والقطبية التي يتعرض فيها المذيب والمذاب.
- الحجم الجزيئي للمذيب والمذاب.
كيف يمكن تسريع عملية الانحلال؟
- في هذه العملية، يتم فصل جزيئات المادة وتشتيتها، مما يسمح لها بفك الروابط وتسريع انحلالها.
- مساحة سطح المادة التي تذوب، أي كلما كانت جزيئات المادة أصغر، زاد معدل انحلالها.
- تعتبر درجة الحرارة التي يتعرض لها التفاعل من أهم الإجابات على السؤال المتعلق بكيفية تسريع عملية الذوبان، لأنه كلما ارتفعت درجة الحرارة، زادت سرعة تكسير الجزيئات، وبالتالي سرعة الذوبان.
ملاحظات علمية على الذوبان
- يجب اتباع القاعدة العامة للذوبان، وهي أن المذيب والمذاب متماثلان، ويتم ذلك عن طريق تحديد الروابط المختلفة بين جزيئات كل مادة على حدة.
- تحتاج إلى معرفة الفرق بين عملية الذوبان وعملية الخلط، لأن عملية الخلط تعتمد على التغيير المادي للمادة، أي الانتقال من الحالة الفيزيائية للمادة الصلبة إلى الحالة السائلة.
المواد التي تذوب في مواد أخرى
- بعد أن تعرف كيفية تسريع عملية الصهر، من المهم أن تعرف أنه ليس كل المواد عند مزجها مع بعضها البعض يمكن أن تتسبب في ذوبان وخلط المادتين بشكل كامل.
- على سبيل المثال، لا يمكننا إذابة الماء المحتوي على الكلور، أو العكس، لأن الكلور لا يذوب في الماء.
- يمكن إذابة ملح الطعام، أو ما يعرف باسم كلوريد الصوديوم، في الماء، مما يعني أن ملح الطعام مادة تذوب في الماء.
أنظر أيضا: آثار الزيوت المهدرجة على الجسم
الأملاح ليست قابلة للذوبان بشكل كبير
- من المعلومات المهمة التي تحتاج إلى معرفتها بعد معرفة كيفية تسريع عملية الذوبان، هي أن الأملاح ذات القابلية المنخفضة للذوبان هي أملاح لا تذوب تمامًا في الماء، ولكن جزء كبير منها سوف يترسب.
- إذا زاد حاصل الذوبان، تزداد قابلية ذوبان الملح في الماء، وكلما انخفضت قيمة الذوبان، زادت القابلية للتساقط الملحي في الماء، وهذه هي معادلة الأملاح التي لا تذوب جيدًا في الماء.
مركبات غير عضوية قابلة للذوبان في الماء
- مركبات الأمونيوم.
- مركبات الصوديوم.
- مركبات البوتاسيوم.
- خلات، كلورات، نترات وكلوريدات.
- الكبريتات قابلة للذوبان في الماء.
- يمكن إذابة هيدروكسيد الأمونيوم في الماء، وكذلك هيدروكسيد الصوديوم وهيدروكسيد البوتاسيوم.
مركبات غير عضوية غير قابلة للذوبان في الماء
- الكربونات هي مواد لا تذوب في الماء.
- كربونات الفوسفات وأكاسيد الكربونات وكبريتيدات الكربونات غير قابلة للذوبان في الماء.
- كلوريد الزئبق مادة لا تذوب في الماء وكذلك كلوريد الفضة، أما كلوريد الرصاص فهو قابل للذوبان في الماء الساخن وغير قابل للذوبان في الماء البارد.
- كبريتات الباريوم وكبريتات الرصاص وهيدروكسيدات غير قابلة للذوبان في الماء.
تمييع المحاليل بعوامل تذويب مختلفة
- تختلف درجة قابلية المواد للذوبان حسب نوع المحلول، والحل الأول الذي يجب أن تعرفه بعد أن تتعلم كيفية تسريع عملية الذوبان هو المحلول المشبع.
- المحلول المشبع هو محلول يصل إلى التوازن بعد التعرض لدرجة حرارة معينة، ولا تختلف العمليات الكيميائية لهذا النوع من المحاليل، ولكنها تظل ثابتة.
- أما المحاليل غير المشبعة، فالمذاب أقل من المذيب، وتحدث هذه العملية عند درجة حرارة، ولا يوجد ثبات في الحركة بين المذيب والمذاب.
- المحاليل المفرطة التشبع هي تلك التي تكون فيها نسبة المذاب أعلى من نسبة المذيب، وبالتالي لا يحدث أي توازن في العمل بين المواد أثناء تفاعل كيميائي.
فصل الحلول
- يتساءل الكثير من الناس عن إمكانية فصل المحلول عن بعضه البعض بعد حدوث عملية التذويب، والحقيقة أن بعض الحلول منفصلة، وبعضها لا يمكن فصلها عن بعضها البعض بعد اكتمال عملية الحل.
- على سبيل المثال، إذابة ملح الطعام في الماء، بمجرد اكتمال عملية الذوبان، نحصل على محلول مشبع، وهذا يحدث من خلال إذابة روابط الأيونات التي تشكل بلورات الملح.
- بعد تكسير روابط الملح، تبدأ جزيئات الماء بالتجمع حولها، وتسمى هذه العملية بالترطيب.
- تتكون بعض المعادن من كاتيونات مركبة من جزيئات الماء، ولكي تعتبر هذه المركبات محاليل، يجب أن تكون الروابط معاكسة تمامًا.
- عندما يذوب الحمض وهيدريد القاعدة، يذوب كلوريد الهيدروجين في الماء، ويبدأ فورًا في التفكك إلى أيونات الكلور وأيونات الهيدروجين، ثم تتفاعل أيونات الهيدروجين مع الماء لتكوين مادة جديدة.
- بعد الانتهاء من التفاعل السابق، يتم إطلاق غاز ثاني أكسيد الكربون، ويبقى جزء منه في الماء على شكل حمض الكربونيك حتى يذوب تمامًا في الماء.
- يسمى رد الفعل السابق رد الفعل العكسي، مما يعني أن الحل يمكن أن ينفصل ويعود إلى حالته السابقة.
بعض الحالات الخاصة
- هناك بعض الحالات الكيميائية الخاصة التي يجب أن تعرفها عند دراسة عملية الصهر، على سبيل المثال، أن ذوبان معدن في الماء لا يعتبر ذوبانًا، بل تفاعل كيميائي.
- هناك بعض الحالات التي يحدث فيها تفاعل كيميائي عكسي، كما ناقشنا، ويذوب في نفس الوقت، مثل انحلال ثاني أكسيد الكربون في الماء.
انظر أيضًا: بحث عن درجة الحرارة والطاقة الحرارية في الفيزياء
يفكر العديد من طلاب الكيمياء في كيفية تسريع عملية الذوبان، وهناك العديد من العوامل التي تؤثر على سرعة الذوبان، وأهمها نوع المادة المذابة، ومحتوى المادة المذابة، ونوع المذيب، و هنا نصل إلى نهاية المقال حول كيفية تسريع عملية الذوبان؟ نتمنى أن ينال المقال ثناءكم، نسند لكم رعاية الله.