بحث عن المخاليط

هذا المقال يتناول بحثًا شاملاً ومفصلاً عن المخاليط وأنواعها وخصائصها وطرق فصلها، إذ يُعَد علم الكيمياء، بجميع فروعه وأقسامه، من العلوم الرئيسية والمركزية التي تدرس العديد من العلوم الأخرى. فعلى سبيل المثال، تهتم الكيمياء اللاعضوية بدراسة التفاعلات والخصائص للمركبات غير العضوية، بينما تدرس الكيمياء العضوية تفاعلات وخصائص المركبات العضوية، وتركز الكيمياء الحيوية على دراسة المواد والتفاعلات الكيميائية التي تحدث في الكائنات الحية. وتنقسم الكيمياء الفيزيائية إلى علم الكيمياء الحركية والحرارية والكم، بالإضافة إلى علم الطيف وغيرهم، وبذلك نجد أن لعلم الكيمياء أثرًا عظيمًا على معظم جوانب الحياة لدينا.

بحث عن المخاليط :

تُعَدّ المخلوطات واحدة من التصنيفات الكيميائية المعروفة باسم الخليط، ففي الكيمياء يتم تقسيم المادة إلى ثلاثة أقسام وهي المركبات والعناصر والمخلوطات، وسنتحدث في هذه المقالة عن واحدة من تلك الأقسام وهي المخلوطات.

تعريف المخاليط :

• هي مادة كيميائية تتكون إما من مزيج لمادتين أو أكثر، ويتميز هذا المزيج بأن كل مادة تحتفظ بخصائصها وخصائصها الفردية بعد الخلط، بشرط أن تحتفظ بالخصائص التي تميزها قبل الخلط. ومع ذلك، قد تختلف بعض الخصائص الفيزيائية للمزيج عن تلك التي تحتويها المواد الفردية المكونة له، مثل درجة الانصهار. ويمكن فصل المزيج بواسطة طرق فيزيائية وكيميائية مختلفة.
• المخلوط هو مزيج يتكون من مادتين نقيتين أو أكثر، يحتفظ فيه كل مادة من مكوناته بالخصائص الكيميائية التي تميزها، وتنقسم المخاليط إلى المخاليط المتجانسة والمخاليط غير المتجانسة.
• هو خليط مادتين أو أكثر دون حدوث تفاعل كيميائي بينهما، وبالتالي لا يتم إنتاج مادة جديدة.

أنواع المخاليط :

محاليل (مخاليط متجانسة):

يتم في هذا النوع من الخلائط توزيع مكونات المادة بشكل متساوٍ للغاية، حيث يصعب تمييزهم بالعين المجردة، مثل الشاي والهواء وماء البحر والسبائك والحبر المخلوط بالماء والعصائر والمشروبات الغازية.

مخاليط غير متجانسة:

في هذا النوع من الخلائط، لا توزع مكونات المادة بانتظام، حيث يمكن التمييز بسهولة بالعين المجردة، ويمكن فصل مكوناته بسهولة، مثل الصخور وخليط حبوب الحمص والعدس وسلطات الفواكه والخضروات والمكسرات وخليط برداة الحديد مع الرمل، وينقسم هذا النوع من الخلائط غير المتجانسة إلى قسمين:

• المخاليط الكروية هي مزيج من مادتين أو أكثر، ويتميز بأن حجم جسيمات المواد المكونة للمخلوط صغير جداً ولا يتجاوز 1000 نانومتر. تطفو المادة الصلبة في وسط المادة السائلة، ولذلك فإن هذا النوع يتمتع بخصائص كهربائية مثل الجيلاتين والحليب السائل والدم.
• مخاليط معلقة: يتكون المزيج من مادتين أو أكثر، ويتكون هذا النوع من المادة من صلب وسائل مثل الرمل مع الماء أو القهوة المغلية.

طرق فصل المخاليط المتجانسة :

• طريقة التقطير:

يتم وضع المحلول في جهاز التقطير المخصص، والذي يتكون من دورقين مغلقين، حيث يوجد أنبوب يصل بينهما ويحتوي على مخرج للهواء. يتم وضع الدورق الذي يحتوي على المحلول تحت درجة حرارة عالية، ويتم تحديد ارتفاعه فوق الدورق الآخر، ومن ثم يتم تدفق البخار الذي تم تكوينه في الدورق، ويمر البخار من خلال الأنبوب حتى يتكاثف ويتحول إلى ماء نقي، ويخرج من الدورق الثاني. يتم تكرار هذه العملية حتى يتبخر الماء بالكامل، ويتبقى المادة المذابة، وبالتالي تتم عملية الفصل بين المذيب والمذاب، تشبه عملية فصل ماء البحر.

• طريقة التبخير:

تتم عملية فصل المادة المذابة في الماء عن طريق تعريض المحلول لدرجة حرارة مرتفعة وتركه لمدة طويلة حتى يتبخر المذيب بالكامل، وتبقى المادة المذابة في الإناء مثل الماء المالح.

طرق فصل المخاليط الغير متجانسة :

• طريقة الغربلة:

تتم عملية فصل الحبوب الصغيرة عن الكبيرة في هذه الطريقة، حيث يتم وضع المزيج على غربال وهزه حتى تسقط المواد الصغيرة ويتبقى المواد الكبيرة في الغربال، على غرار عملية غربلة الدقيق والأرز.

• طريقة الالتقاط باليد:

يتم في هذه العملية فصل مكونات المخلوط عن بعضها البعض بشكل يُلحظ بالعين، حيث يتم فصل المكونات باستخدام اليد، وتتميز مكونات هذا المخلوط بأنها تحتوي على مواد كبيرة الحجم، ولذلك يتم فصلها بكل سهولة مثل عملية فصل المكسرات.

• طريقة الترشيح:

تستخدم في هذه العملية قمع الترشيح لفصل أحد المواد الصلبة التي تم خلطها مع الماء ولكنها لم تذوب، مثل فصل الشاي عن الماء.

• طريقة الفصل بالمغناطيس:

يتم استخدام هذه الطريقة إذا كان أحد المكونات في المزيج عبارة عن مادة صلبة تنجذب إلى المغناطيس، مثل فصل الرمل والحديد، حيث يتم جذب الحديد نحو المغناطيس ويبقى الرمل.

• طريقة الترويق:

تعد طريقة فصل المكونات الصلبة غير المذابة في الماء عن أحد أنواع السوائل عملية تفصيلية، حيث يتم ترك المزيج لبضع دقائق حتى تترسب المادة الصلبة في القاع ويصعد السائل إلى الأعلى، ويتم استخدام هذه الطريقة في فصل الطباشير عن الماء، على سبيل المثال.

خصائص المخاليط:

• تحافظ جميع مكونات الخليط على خصائصها الأصلية بعد عملية الخلط.
• يسهل فصل مكونات المخاليط عن بعضها البعض باستخدام طرق فيزيائية محددة مثل التسامي والترشيح والتبلور والترويق والتقطير.
• تشكل المخاليط جزءًا أساسيًا في حياتنا اليومية، حيث يمكننا مزجها بسهولة في أي شيء، خاصة أثناء عملية الطبخ وتحضير المشروبات والأطعمة مثل العصائر والشاي والبيتزا وغيرها.
• تتكون المزيجات من مكونات ذات نسب وزنية مختلفة.
• عملية تشكيل المخاليط هي عملية خلط فيزيائية وليست نتيجة لتفاعل كيميائي، حيث لا تنكسر الروابط الكيميائية بين المكونات ولا يتكون روابط كيميائية جديدة. بالإضافة إلى أن عملية الخلط لا تنتج طاقة حرارية ولا يتم إنتاج أي غازات أو عمليات كيميائية أخرى.