يحتفظ كل عنصر بشكله وخواصه الفردية قبل وضعه في المزيج أو المخلوط، ومن الممكن إعادة فصله باستخدام الطرق الكيميائية والفيزيائية المختلفة. والمخاليط المتجانسة أو غير المتجانسة هي مزيج من مادتين أو أكثر. في هذا المقال نستعرض بحثا عن طرق فصل المخاليط.
ما طرق فصل المخاليط
تُعرف المخاليط على أنها مزيج يتكون من مادتين أو أكثر، ويمكن أن تكون هذه المخاليط إما مخاليط متجانسة مثل (الحبر والماء، الشاي، عصير الفواكه، الهواء المحيط بنا)، أتكون مخاليطاً غير متجانسة مثل (الأرز وحبوب الحمص، المكسرات، السلطة، بردة الخشب وبرادة الحديد)، مع أنه يوجد أمثلة كثيرة في حياتنا على المخاليط إلا أن هناك طرق عدة نستطيع من خلالها فصل مكونات هذه المخاليط.
طرق فصل المخاليط المتجانسة
- التبخير: وفي هذه الطريقة يمكننا أن نفصل المكون الصلب عن المكون السائل، فمثلاً إن أردنا فصل الملح عن الماء فإننا نضع الماء المذاب فيه الملح في دورق ونُسخنه لوقت طويل إلى أن تتبخر كل المادة السائلة بفعل الحرارة ويبقى الملح في قعر الدورق وبذلك نحصل على الملح منفصلاً عن الماء.
- التقطير: وفي هذه العملية نضع المحلول في جهاز خاص للتقطير وشكله الأساسي عبارة عن دورقين مغلقي ويصل بينهما أنبوب فيه مخرج للهواء، ونضع الماء في الدورق الأول ونوفر له الحرارة اللازمة لغليان المحلول ويكون أعلى من الدورق الثاني، وعندما يبدأ المحلول بالغليان فإن البخار يتكاثف ويتحول إلى ماء ويمُر تلقائياً في أنبوب التقطير وينزل في الدورق الثاني، وبذلك نحصل على المادة السائلة والمادة المُذابة كُلٌ على حدى.
طرق فصل المخاليط غير المتجانسة
- الإتقاط باليد: وهذه الطريقة يتم فيها التقاط مكونات المخلوط غير المتجانسة بالاعتماد على النظر في الأساس، فيمكننا فصل مكونات مخلوط (المكسرات) وفصل كل نوع عن الآخر بسهولة خاصة إن كانت هذه المكونات كبيرة بعض الشيء.
- الغربلة: وتتم هذه الطريقة باستخدام الغربال (المُنخل) لفصل مثلاً الأرز عن الطحين، حيث نضع المخلوط في الغربال ونبدأ بهزه لينزل من فتحاته الطحين ويبقى فيه الأرز.
- الفصل بالمغناطيس: ونستخدم هذه الطريقة عند اختلاط أي نوع من المكونات الصلبة مع أي الحديد، فمثلاً نستطيع فصل مخلوط برادة الحديد عن برادة الخشب باستخدام المغناطيس الذي يجذب الحديد ويُبقي برادة الخشب.
- الترشيح: ونستخدم قمع الترشيح لفصل أحد المواد الصلبة المخلوطة بالماء لكنها غير ذائبة، مثل استخدام المصفاة عند سكب الشاي وذلك لفصل أوراق الشاي عن المحلول.
- الترويق: وتُستخدم هذه الطريقة أيضاً لفصل مكوّن صلب غير ذائب في أي نوع من السائل، وذلك بترك المخلوط لفترة من الزمن ليترسب المكون الصلب في الأسفل ويبقى السائل في الأعلى، ومثال على ذلك فصل الطباشير عن الماء.
طرق فصل المخاليط والمحاليل
لفصل المخاليط والمحاليل نستخدم الطرق التالية:
- الترشيح: تستخدم لفصل المخاليط غير المتجانسة المكوّنة من مواد صلبة وسوائل، وخلال هذه الطريقة يستخدم حاجز مسامي (ورق الترشيح) لفصل المادة الصلبة والسماح للمادة السائلة بالمرور.
- الكروماتوجرافيا: تعرف باسم التحليل الاستشرابي باستخدام ورق الكروماتوجرافيا، وتستخدم لفصل مكوّنات المخلوط بناءً على قابلية انجذاب كل مادة من مواد المخلوط (الطور الثابت، والذي يتكون عادةً من مادة سائلة أو غازية) إلى سطح المادة الأخرى (الطور الثابت، الذي يتكون عادةً من مادة صلبة)، وبشكل عام تبدأ المادة ذات قوى التماسك الأقل بالتباعد أولاً، ثمّ تليها المادة ذات قوى التماسك الأكبر.
- التقطير: تستخدم لفصل معظم المخاليط المتجانسة، من خلال الاعتماد على اختلاف درجات الغليان للمواد، حيث يسخن المخلوط وتغلي المادة التي درجة غليانها أقل أولاً، ثمّ تتحول إلى بخار وتتكاثف بالتبريد ويتم تجميعها على شكل سائل في إناء مناسب.
- التبلور: تستخدم للحصول على مادة صلبة ونقية من المحلول، من خلال إضافة أكبر قدر ممكن من المادة المذابة إلى المحلول، ثمّ تعريض المحلول للحرارة حتّى يتبخر السائل ويزداد تركيز المادة المذابة وترسبها على شكل بلورات.
- التسامي: تستخدم لفصل الخليط المكون من مادتين صلبتين، تملك إحداهما القدرة على التسامي والتبخر دون أن تنصهر أي من دون أن تمر بالحالة السائلة.