طرق الفصل الكيميائي PDF.. شرح مبسط لفصل المحاليل والمخاليط بـ 5 تجارب

نقدم طرق الفصل الكيميائي PDF، ليكون بمثابة مرجع شامل للطلاب الذين يحتاجون إلى مراجعة طرق الفصل الكيميائية، والتي تختلف عن الطرق الفيزيائية، وتعتمد العوامل المؤثرة في اختيار طريقة الفصل الكيميائية، على طبيعة المواد المراد فصلها من حيث خصائصها الفيزيائية والكيميائية، وكذلك الكمية المراد فصلها، ونقاء المادة المطلوبة، وفي هذا التقرير يقدم لكم القاهرة 24، طرق الفصل الكيميائي بـ 5 طرق مختلفة.

طرق الفصل الكيميائي PDF

تتنوع طرق فصل المواد، ومنها طرق الفصل الكيميائي PDF، وهي من أهم عمليات الهندسة الكيميائية، التي تقوم أساسا على تحويل مزيج من المواد إلى منتجات مفيدة ومميزة، وتعتمد على تغيير التركيب الكيميائي للمواد المراد فصلها، ويتم ذلك عادةً عن طريق التفاعلات الكيميائية التي تحدث بين المواد المكونة للمخلوط، ففي الأغلب توجد المواد في صورتها غير النقية، وتحتاج لعملية الفصل للحصول على المادة الخام الأولية، لتسهيل العمل عليها فيما بعد واستخدامها في التصنيع.

وتحظى طرق الفصل الكيمائي باهتمام كبير، لأنها تدخل في صناعة الأدوية، وصناعة الأغذية حيث استخلاص الزيوت من البذور، ومعالجة المياه بإزالة الشوائب والمعادن الثقيلة عنها، فضلا عن صناعة البتروكيماويات لفصل مكونات النفط الخام، وفي كثير من الأحيان تستخدم طرق الفصل الكيميائية جنبًا إلى جنب مع طرق الفصل الفيزيائية لتحقيق أفضل النتائج.

 ويعتمد اختيار طريقة الفصل المناسبة على العديد من العوامل، مثل طبيعة المخلوط وهدف عملية الفصل، ومن طرق الفصل الكيميائي ما نوضحه لكم بـ 5 طرق كالتالي:

التقطير

التقطير من أهم عمليات طرق الفصل الكيميائي، وله أنواع عديدة، كالتقطير التجزيئي والتقطير السريع، والتكرير، والتقطير بالتفكيك، ويقصد بالتقطير عموما، فصل السوائل في درجات الغليان المتفاوتة، والاحتفاظ بالأبخرة الساخنة النقية الناتجة عنه، وتبريدها ثم جمعها والاستفادة منها، وتتعدد استخدامات الفصل بالتقطير، كفصل الكحول عن الماء.

الترشيح

ثاني طريقة من طرق فصل الكيميائي، هي طريقة الترشيح، ولها أنواع عديدة أيضا، كالترشيح النوعي والكمي والبسيط والترشيح تحت ضغط مخفف، ويقصد بالترشيح، فصل المواد التي تحتوي على جزيئات تختلف في أحجامها، حيث إزالة الجزيئات الصلبة الدقيقة من السائل بتمريرها خلال غشاء.

وتعتمد عملية الترشيح على حجم الجسيمات المراد فصلها، وسرعة الترشيح، حيث تتأثر سرعة الترشيح بلزوجة السائل وحجم الجسيمات ومساحة سطح المرشح، وكذلك كفاءة الترشيح، فلا يمكن للترشيح فصل جميع الجسيمات، خاصة الجسيمات الصغيرة جدًا، وتستخدم عملية الترشيح في مجال الصناعات الكيميائية الأساسية كصناعة الكبريت، ومعالجة المياه، وصناعة الأغذية والمشروبات. 

الكروماتوغرافيا

يطلق على الكروماتوغرافيا، مسمى الفصل اللوني، حيث يقوم على الفصل بين المواد وتشخيصها وتحديد كمياتها، ويستعمل بكثرة في البحث العلمي الخاصة بصناعة الأدوية، ويشير مصدر المصطلح كروماتوغرافيا إلى كرومو بمعنى لون، وغرافيا بمعنى تخطيط، ومكتشف هذه الطريقة ضمن طرق الفصل الكيميائي هو عالم نباتات روسي كان يجري بحثًا عن مادة الكلوروفيل.

هناك عدة أنواع من الكروماتوغرافيا، ولكن يوجد لها كلها أساس واحد مشترك، وهو الفصل بين مواد خليط مذاب في سائل أو غاز، أو هي نفسها عبارة عن سائل أو غاز على أساس تفاعلاتها الكيميائية مع السطح أو الأنبوب الذي يستخدم في عملية الكروماتوغرافيا، ويسمى السطح، الطور الثابت، أما السائل، أو الغاز، الذي تمت إذابة الخليط فيه، والمراد الفصل بين مكوناته، فإنه يسمى الطور المتحرك.

عندما يتحرك الطور المتحرك حاملًا الخليط عبر الطور الثابت، تتفاعل مكونات الخليط بشكل مختلف مع الطور الثابت، وبعض المكونات تنجذب بقوة للطور الثابت وتتحرك ببطء، بينما تتحرك مكونات أخرى بسرعة أكبر، وهذا الاختلاف في سرعة الحركة يؤدي إلى فصل المكونات.

الاستخلاص 

رابع طريقة من طرق الفصل الكيميائي تتمثل في الاستخلاص، ويقصد بها الحصول على مادة مذابة من داخل المذيب، ويتم في الاستخلاص السائلي استخدام طبقتين من السائل لا تختلط إحداهما بالأخرى، فعلى سبيل المثال، تنتقل المادة العضوية أي مركبات الكربون المذابة في الطبقة المائية إلى الطبقة العضوية ثم يتم الحصول عليها من الطبقة العضوية، أو بالعكس، أي تنتقل المادة من الطبقة العضوية إلى الطبقة المائية ويتم الحصول عليها من هذه الطبقة، ويستخدم الاستخلاص لفصل مادة الـ دي إن ايه، عن البروتينات الموجودة في عينة بيولوجية.

التثفيل 

آخر طريقة من طرق الفصل الكيميائي تتمثل في التثفيل أو كما يسمى الطرد المركزي، ويستخدم لفصل مكونات مخلوط، سواء كانت سائلة أو صلبة، بناءً على اختلاف كثافاتها، ويتم ذلك عن طريق تدوير العينة بسرعة عالية جدا في جهاز خاص يسمى الطرد المركزي، وبالدوران السريع، تتولد قوة طرد مركزي تدفع الجسيمات الأثقل إلى الخارج، بينما تبقى الجسيمات الأخف وزنا أقرب إلى مركز الدوران، وبالتالي تترسب الجسيمات الأكثر كثافة في قاع الأنبوب، بينما تطفو الجسيمات الأقل كثافة على السطح.