التصفية

سكب سائل من مادة صلبة

الترسيب هو عملية فصل مخاليط السوائل غير القابلة للامتزاج ، أو مخاليط سائلة وصلبة مثل المعلقات . [ 1 ] تُسكب الطبقة الأقرب إلى أعلى الوعاء - وهي الأقل كثافة من بين السائلين، أو السائل الذي ترسب منه الراسب - تاركةً السائل الأكثر كثافة أو المادة الصلبة. عادةً ما تعجز هذه العملية عن إزالة الطبقة العلوية بالكامل، مما يعني أن الفصل غير مكتمل، أو أن أحد المكونين المفصولين على الأقل لا يزال ملوثًا بالآخر.

العمليات

جهاز طرد مركزي

فصل السوائل غير القابلة للامتزاج

يمكن استخدام الترويق لفصل السوائل غير القابلة للامتزاج ذات الكثافات المختلفة. على سبيل المثال، عند وجود خليط من الماء والزيت في كأس، تتشكل بعد فترة طبقة واضحة بين السائلين، حيث تطفو طبقة الزيت فوق طبقة الماء. يمكن إجراء هذا الفصل بسكب الزيت من الكأس، تاركًا الماء في الأسفل. [ 2 ] عمومًا، لا تُعطي هذه التقنية فصلًا كاملًا، إذ يصعب سكب الطبقة العلوية بالكامل دون سكب أجزاء من الطبقة السفلية.

القمع الفاصل هو جهاز بديل لفصل طبقات السوائل. [ 2 ] يحتوي على صمام في الأسفل يسمح بتصريف الطبقة السفلية، مما يُحسّن الفصل بين السائلين.

فصل السائل عن المواد الصلبة

رسم توضيحي من مقال نُشر عام 1918 يشرح سبب ترسب المواد الصلبة بشكل أسرع في أنبوب مائل

يمكن أيضًا فصل المخاليط الصلبة والسائلة عن طريق الترويق، حيث تسحب الجاذبية جزيئات المواد الصلبة لتترسب في قاع الوعاء. [ 3 ] في المختبرات، يُجرى ترويق المخاليط التي تحتوي على مواد صلبة وسائلة في أنابيب اختبار . ولزيادة الإنتاجية، ينبغي وضع أنابيب الاختبار بزاوية 45 درجة للسماح للرواسب بالترسب في قاع الجهاز. [ 4 ]

يمكن استخدام جهاز الطرد المركزي في عملية الترويق، لأن عملية الترسيب الطبيعية تستغرق وقتًا طويلاً ومملة. [ 1 ] يدفع جهاز الطرد المركزي الراسب إلى قاع الوعاء؛ وإذا كانت قوة الدفع كافية، تتجمع المواد الصلبة لتشكل حبيبات، مما يُسهّل فصل المخاليط. [ 3 ] بعد ذلك، يُمكن سكب السائل بسهولة أكبر، لأن الراسب سيبقى على حالته المضغوطة. 

يمكن استخدام جهاز الطرد المركزي ذي القارورة لفصل المواد الصلبة عن السائلة بشكل مستمر.

أمثلة

تصفية النبيذ

تُستخدم عملية الترويق بشكل متكرر لتنقية السوائل عن طريق فصلها عن معلق من الجزيئات غير القابلة للذوبان (كما هو الحال في النبيذ الأحمر ، حيث يُصفّى النبيذ من بلورات طرطرات البوتاسيوم لتجنب الطعم غير المستساغ). [ 5 ] وهذا يجعل النبيذ أكثر قوة وقبضًا.

تصعد القشدة بسرعة إلى أعلى الحليب، مما يسمح بفصل الحليب عن القشدة. تُستخدم هذه الطريقة في صناعة الجبن. [ 6 ] تُحدد نسبة الدهون في الزبدة عن طريق الترويق. [ 7 ]

للحصول على عينة من الماء الصافي من الماء الموحل، يُسكب الماء الموحل في وعاء آخر، مما يفصل الماء عن الطين. [ 1 ]

في صناعة السكر ، تتضمن معالجة بنجر السكر إلى سكر حبيبي العديد من عمليات الفصل بين السائل والصلب؛ على سبيل المثال فصل الشراب عن البلورات. [ 8 ]

تُستخدم عملية الترسيب أيضاً في تقنية النانو . ففي عملية تصنيع محاليل أسلاك الفضة النانوية عالية الجودة (AgNW) وعملية تصنيع الأقطاب الكهربائية عالية الأداء، يتم تطبيق الترسيب مما يبسط عملية التنقية بشكل كبير. [ 9 ]

بعد استخدام مادة مجففة لامتصاص الماء من سائل عضوي، يمكن في كثير من الأحيان فصل السائل العضوي عن المادة المجففة. [ 10 ]

تتطلب عملية استخلاص الخل أيضًا عملية التصفية لإزالة الدهون ومضادات الأكسدة الجزيئية الحيوية من المادة الخام. [ 6 ]

يمكن فصل البلازما عن الدم عن طريق الترسيب باستخدام جهاز الطرد المركزي. [ 11 ]

يتم التخلص من الزئبق في المسطحات المائية أثناء التعدين، مما يجعل المياه غير صالحة للشرب وسامة. ويمكن إزالة الزئبق عن طريق الترسيب. [ 6 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 هيلمنستين، تود. "ما هو التصفية؟" . ThoughtCo . تم ​​الاسترجاع في 1 مارس 2018 .
  2. 1 2 "الفصل والتنقية" . بايت سايز . بي بي سي.
  3. 1 2 هيلمنستين، آن (6 أبريل 2017). "تعريف التصفية وأمثلة عليها" . ThoughtCo . تم ​​الاطلاع عليه في 1 مارس 2018 .
  4. تيليش، هـ (أغسطس 1918). "التصفية" . مجلة الكيمياء الصناعية والهندسية . 10 (8): 631. doi : 10.1021/ie50104a027 .
  5. غولدون، كريغ (25 مايو 1988). "طقوس التصفية" . صحيفة واشنطن بوست . تم الاطلاع عليه في 1 مارس 2018 .
  6. 1 2 3 تشافيز، أوسكار. "20 مثالاً على تصفية السوائل" . شخصية الحياة . تم الاسترجاع في 22 فبراير 2018 .
  7. أوفرمان وأوكيموتو، أو آر وسايتشي (فبراير 1920). "مقارنة طريقة الترسيب مع طرق أخرى لتحديد نسبة الدهون في الزبدة" . مجلة علوم الألبان . 3 (5): 425-429 . doi : 10.3168/jds.S0022-0302(20)94286-8 . تاريخ الاطلاع: 22 فبراير 2018 .
  8. سوهر، مارك ر.؛ طومسون، فيل. "تطبيقات أجهزة الطرد المركزي في عملية إنتاج سكر البنجر" (ملف PDF) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 فبراير 2018 .{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal=
  9. مايوس، سيلين؛ سيل، كارولين؛ مورو، إليونور؛ ماينغيه، جان فرانسوا؛ كاريلا، ألكسندر؛ سيموناتو، جان بيير (25 أبريل 2013). "تحسينات في تنقية أسلاك الفضة النانوية بالترسيب وتصنيع أقطاب كهربائية شفافة مرنة. تطبيق على مستشعرات اللمس السعوية" (ملف PDF) . تقنية النانو . 24 (21) 215501. Bibcode : 2013Nanot..24u5501M . doi : 10.1088/0957-4484/24/21/215501 . PMID 23619480 . 
  10. نيكولز، ليزا (29 نوفمبر 2017). "التصفية" . ليبرتكتس . تم الاسترجاع في 1 مارس 2018 .
  11. ^ شيه، لو، يوان، تشيانغ، وتشيا هوي لين 1، تشيه هسين؛ لو، شين شينج؛ يوان، وي لي؛ شيانغ، وي لينغ؛ لين ، تشيا هوي (مارس 2011). "صب المادة الطافية على منصة الطرد المركزي" . الموائع الحيوية . 5 (1): 013414. دوى : 10.1063/1.3571477 . بمك 3082350 . بميد 21522503 .  {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط ) صيانة CS1: أسماء رقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )