طريقة لفصل المواد اعتمادا على الاختلاف في درجة غليانها
في هذا المقال، سنوضح أفضل طريقة لفصل المواد بناءً على اختلاف درجات غليانها. يتكون العديد من المواد من مزيج من عناصر أو مركبات، ويمكن أن يكون هذا المزيج متجانسًا أو غير متجانسٍ، وتختلف نسب العناصر والمركبات في تلك المواد. وباستخدام الموسوعة، سنوضح الطرق الفيزيائية والكيميائية التي يمكن استخدامها لفصل هذا المزيج، وسنشرح الطريقة المستخدمة لفصل المخاليط بناءً على اختلاف درجات غليان كل مادة.
- تُعد طريقة التقطير هي الطريقة المُستخدمة لفصل المخاليط المتجانسة من خلال اعتمادها على اختلاف درجة غليان المواد.
- التقطير هي عملية كيميائية قديمة، تم تطويرها عبر الزمن وعدة مراحل حتى وصلت إلى ما هي عليه اليوم.
- يعني أنه تم استخدام التقنية بكثرة في حضارة بابل في بلاد ما بين النهرين، وكذلك في وادي إندوس في باكستان، حيث تم العثور على أول آلة طينية تم استخدامها في تلك العملية.
- كان الهدف الأول من استخدام التقطير في ذلك الوقت هو صناعة العطور.
- تستخدم هذه الطريقة حاليًا للفصل بين عدة مواد أو لاستخلاص مادة ما من مخلوط.
- في عملية تقطير الماء، يتم تسخين المخلوط حتى يغلي المكون ذو درجة الغليان الأقل أولًا، ثم يتحول إلى بخار، ثم يتكاثف ويتم جمعه في إناء على شكل سائل يسمى الماء المقطر.
- لا يقتصر استخدام التقطير على فصل المواد السائلة فقط، بل يستخدم أيضًا لفصل الغازات.
- تعد درجة الحرارة من العوامل الرئيسية التي يتوقف عليها عملية التقطير، لأنها تغير بنية المواد السائلة وتحولها إلى بخار كجزء من عملية التقطير.
أنواع التقطير
تتنوع طرق التقطير حسب طبيعة المواد المستخدمة في الخليط والإجراءات المتبعة في هذه العملية، ويمكن تلخيصها كما يلي:
التقطير البسيط
- يشير هذا إلى عملية التقطير التي تستخدم عندما تختلف درجات غليان المواد بنسبة كبيرة.
- يتم في التقطير البسيط تسخين المواد المستخدمة في تكوين المزيج، مما يؤدي إلى تحويل المادة الأكثر تقلبًا إلى بخار بعد أن كانت سائلة بنية.
- بعد ذلك، يتم استخدام مكثفات خاصة لتمرير البخار وجمعه وتكثيفه.
التقطير البخاري
- يتم خلال هذه العملية تبخير المواد المستخدمة في الخليط باستخدام البخار، ثم تحويلها إلى سائل بعد التبريد.
- وبعد ذلك يمكن فصل تلك المواد أو جمعها وفقًا للاحتياجات.
- يتم استخدام تقنية التقطير بالبخار في استخلاص الزيوت العطرية من الأزهار.
- تعتبر العملية البخارية بشكل عام هي العملية المناسبة للمواد الحساسة للحرارة.
التقطير بالتفريغ
- يتم استخدامه مع المواد التي تم تسخينها على درجات حرارة عالية.
- يناسب هذا النوع من التقطير الحراري في حال زيادة درجة الغليان العادية للمركب عن الدرجة التي يتحلل بها.
- يمكن لجهاز التفريغ تقليل درجة حرارة المواد التي تغلي فيه من خلال تخفيض معدل الضغط في الجهاز.
التقطير بالتجزئة
- يستخدم التقطير المتعدد في حالة تقارب درجة غليان المواد المختلطة.
- في هذا النوع من التقطير، يتم تسخين خليط المواد حتى يتصاعد بخار منها ويدخل في عمود يسمى بعمود التجزئة.
جهاز التقطير البسيط
- يتميز جهاز التقطير البسيط بتكلفته المنخفضة مقارنة بأجهزة التقطير الأخرى، كما يتميز باستخدامه السهل والسريع.
- يستخدم هذا الجهاز كمية قليلة من الماء لتبريد أنبوب التكثيف.
- بالإضافة إلى عدم استخدام الطاقة الكهربائية، يعتمد هذا الجهاز على استخدام الحرارة.
استخدامات التقطير
من أبرز استخدامات عملية التقطير ما يلي:
- يستخدم التقطير في صناعة الأدوية ومستحضرات التجميل.
- يتم استخلاص الشوائب من الوقود والنفط بعد الاستخراج الأول لهما.
- إزالة المواد التي تم استخلاصها من المشروبات الكحولية.
- يتم تنقية مياه المحيط المالحة وتصفيتها من أي شوائب حتى تصبح صالحة للشرب.
- تستخدم عملية التقطير في الصناعات الغذائية مثل إنتاج المايونيز المحفوظ في أنابيب تحت ضغط عالٍ.
وبهذا نكون قد وصلنا إلى نهاية مقالنا، الذي شرحنا فيه أفضل طريقة لفصل المواد بناءً على اختلاف درجة غليانها، كما شرحنا تعريف التقطير وأنواعه واستخداماته، وللمزيد من المقالات تابعوا موسوعة العربية الشاملة.
المراجع
