كيفية فصل خليط من الرمل والماء والملح، هو سؤال مهم في الكيمياء يطرحه الطلاب غالبًا. الكيمياء من أهم العلوم التي تتناول المادة ومكوناتها والتغيرات التي تطرأ عليها، وسنناقش إجابة هذا السؤال بشيء من التفصيل في المقالة القادمة.
حول المكونات
من الممكن تجربة الخلطات جيدًا من خلال النظر في النقاط التالية:
1_ التعريف
- هو خلط مادتين أو أكثر معًا، ولكل مادة خصائصها الأصلية.
2_ اساس لفصل المخاليط
- في حالة الرغبة في فصل المخاليط بشكل عام، يجب أن نبحث عن ما يسمى بخاصية أي خليط من المواد.
- يمكن أن تكون هذه الخاصية هي القابلية للذوبان أو الطفو أو المغناطيسية أو حجم الحبيبات.
3_ أنواع المكونات
هناك نوعان رئيسيان من المكونات:
- متجانسة: يصعب فصلها لأن المادة لها نفس الخصائص، ويسهل التعرف على المذاب ومذيبه، لأن حجم الجزيئات الذائبة صغير، وتتكون الخلائط المتجانسة من أكثر من واحدة. مكون.
- من أمثلة الخلائط المتجانسة: الخل والسكر والماء والهواء ومياه الأمطار والحديد ومساحيق الغسيل.
- غير متجانسة: وهي عبارة عن مخاليط ذات مكونات مختلفة بحيث لا تتوزع المكونات بالتساوي، ويمكن استخدام طرق مختلفة لفصل المخاليط لفصلها، وهناك نوعان رئيسيان من هذا:
- المواد الصلبة العالقة: خليط من المواد الصلبة والسوائل.
- مخاليط الغرور: عبارة عن خليط من مادتين سائلتين يصعب خلطهما.
- يعد الرمل والماء والدم ونشا الذرة والسكر والزيت والخل والرسم الزيتي والدخان أمثلة معروفة على الخلائط غير المتجانسة.
4_ أمثلة للمركبات
- خليط من برادة الحديد والماء وكلوريد الصوديوم (ملح الطعام)، يذوب الملح في الماء ويبقى مالحًا، بينما تترسب برادة الحديد في الماء وتنجذب بسهولة إلى المغناطيس.
- خلط الرمل والملح والماء لا يذوب الرمل في الماء لاحتفاظه بخصائصه وكذلك الملح ولو ذاب يبقى مالحاً.
أدعوك أيضًا إلى التعرف على ما يلي: تتكون الخلطات من عناصر ولكن بنسب مختلفة ومحددة بشكل متساوٍ
كيفية فصل خليط الرمل والماء والملح
- من خلال إجراء عملية الترشيح، تسمى أيضًا عملية الترشيح، وتعرف في الكيمياء بأنها عملية ميكانيكية قادرة على فصل المواد الصلبة غير القابلة للذوبان ومحاليل المذيبات، باستخدام مرشح، وهو غشاء مسامي يسمح بالماء لتتدفق وتخرج من خلال مسامها.
- بعد نفاذ الماء، تبقى المواد الصلبة على ورق الترشيح حتى تلتصق به، وبالتالي يسهل معرفة كيفية فصل خليط الرمل والماء والملح. يتبقى الملح والماء ونستخدم عملية التبخر لفصلهما ويتبخر الماء ثم يتبقى الملح.
طرق أخرى لفصل خليط الرمل والماء والملح
بالإضافة إلى الطريقة المذكورة سابقًا لكيفية فصل خليط الرمل والماء والملح، يمكن أيضًا استخدام إحدى الطرق التالية:
1_ الفصل المادي
- الرمل والملح مواد صلبة ومن السهل رؤية أجزائها المنفصلة، وتعتمد عملية الفصل الفيزيائي على الكثافة المختلفة للمواد المختلطة، حيث تصل كثافة الرمل إلى 2.16 جم / سم 3، بينما تبلغ كثافة الملح 2.65 جم. / سم 3.
- عند غربلة الخليط، سوف يغطي الرمل سطح الخليط بسبب كثافته الأكبر من الملح، بينما تستخدم عملية التبخير لفصل الماء عنها.
2_ الانفصال بالذوبان
كما يمكن الاعتماد على عملية الذوبان لفصل خليط الملح والرمل والماء ومن المعروف أن الاسم العلمي للملح هو كلوريد الصوديوم وبالتالي فهو مركب أيوني قابل للذوبان في الماء مقارنة بـ رمل. وهو ثاني أكسيد السيليكون وغير قابل للذوبان، تكون عملية الفصل كما يلي:
- يصنع في قدر من النار خليط من الماء والملح والرمل، ومن المهم أن تكون درجة حرارة الماء مرتفعة حتى يذوب كل الملح.
- اترك الوعاء ليبرد، حيث ستطفو الرمل على السطح، مما يسهل فصله.
- يُسخن القدر مرة أخرى حتى يغلي، حتى يتبخر الماء، ولا يتبقى سوى الملح في القدر.
3_ درجة الذوبان
- تعتمد هذه الطريقة كليًا على درجة انصهار الرمل بالإضافة إلى الملح، حيث تبلغ درجة انصهار الملح 801 درجة بينما تبلغ درجة انصهار الرمل 1710 درجة.
- عند الذوبان، يصبح الملح بدرجة حرارة منخفضة، وبالتالي يسهل فصل الخليط عن طريق تسخينه، ويفصل الملح عن الخليط في صورة سائلة ويتبقى الرمل والماء، ويتم استخدام عملية التبخير، و أخيرًا لم يتبق سوى الرمال.
4_ الفصل الميكانيكي
- يمكن فصل مكونات المخاليط عن طريق تحديد الاختلاف بينها. على الرغم من أن الرمل والماء والملح مواد صلبة وسائلة بجزيئات من نفس الحجم، تظهر الجزيئات مختلفة عند تكبيرها، ويمكن فصلها باستخدام ملقط يفصل ميكانيكيًا حبيبات.
- على الرغم من أن هذه الطريقة معقدة وغير فعالة، إلا أنها يمكن الاعتماد عليها.
اقرأ أيضًا من هنا: هل السلطة خليط غير متجانس؟
طرق فصل المخاليط بشكل عام
كما ذكرنا سابقًا، يجب أن تعتمد المخاليط، سواء كانت متجانسة أو غير متجانسة، على طرق مختلفة لفصل مكوناتها، والطرق هي:
1_ طريقة التقطير
- هذه من أهم عمليات فصل المخاليط المكونة من مادتين سائلتين أو أكثر. تستخدم طريقة التقطير أيضًا لتنقية المياه.
- ضع الخليط على النار حتى يصل إلى درجة الغليان ثم يبدأ المكون السائل في التبخر، ثم يمر في أنبوب مبرد.
- يتكثف البخار ويعود إلى الحالة السائلة، ويطلق على ناتج التكثيف المتجمع نواتج التقطير.
2_ طريقة الكروماتوغرافيا
- تعتمد هذه الطريقة على فصل الخليط عن طريق تمريره في محلول أو بخار أو معلق، وتعتبر كل هذه الخيارات وسطًا تتحرك فيه المكونات بمعدلات مختلفة، ويكون لها نوع معين في تلك الطريقة المستخدمة للفصل. المركبات الملونة، وخاصة الأصباغ.
3_ طريقة الترشيح
- تعتمد طريقة الترشيح على إزالة الجزيئات المعلقة من خلال استخدام الماء، بسبب خصائص الماء وتكوينه، بحيث تتم الإزالة عن طريق تنفيذ آليات معينة.
- بشكل عام، يتكون المرشح من طبقة رقيقة مصنوعة من البلاستيك أو المعدن (حاجز مادي بسيط)، والتي تستخدم لاستبعاد الجزيئات الكبيرة في الخليط، مثل الرمل.
4_ طريقة التبخر
- تعتبر طريقة التبخير من أهم التقنيات المستخدمة لفصل المخاليط المتجانسة، وتساعد بشكل كبير على فصل المكونات في الحالة السائلة عن تلك الموجودة في الحالة الصلبة، بحيث يوضع الخليط على درجة حرارة عالية حتى يتبخر السائل الموجود فيه.
- قبل اختيار هذه الطريقة لفصل الخليط، من المهم أن تحتوي على مكون سائل واحد، لأن جميع المكونات السائلة سوف تتبخر بمرور الوقت، وهو أمر مناسب جدًا لفصل المكون الصلب المذاب في المكون السائل.
- من أشهر استخدامات طريقة التبخير إمكانية استخلاص كلوريد الصوديوم من مياه البحر، لذلك يتم استخدام ضوء الشمس كمصدر للحرارة في هذه العملية.
ولا تتردد في قراءة المزيد من خلال: ما هي المادة التي تتكون من نوع واحد من الذرات لا يمكن تقسيمها إلى أشياء أبسط؟
بهذا نكون قد انتهينا من الشرح بالتفصيل كيفية فصل خليط من الرمل والماء والملح، لأن هذا سؤال غالبًا ما يطرحه الطلاب في الصف الرابع بالمدرسة الابتدائية في مادة العلوم، وفرع الكيمياء، و يمكن طرح السؤال بطريقة نظرية أو عملية أثناء الامتحانات النهائية.