كيف يمكن فصل الملح من محلول ماء وملح

السبب الذي يجعل الناس يرغبون في فصل الملح عن الماء عادة ليس الحصول على الملح ،على الرغم من إمكانية ذلك ؛ الحصول على الماء العذب للشرب ، من بين الطرق المتاحة لفصل الملح واستعادة الماء ، التناضح العكسي ، والتجميد المتسلسل ، والترشيح البوليمري والتقطير .

التقطير البسيط

من المعروف كل مادة نقية لها نقطة انصهار ونقطة غليان خاصة بها ، تتمثل إحدى طرق التحقق من نقاء السائل المفصول في قياس درجة غليانه ، على سبيل المثال ،

تركيب الماء وخصائصه

عبارة على ثلاثة ذرات مرتبطة ببعضها ، ومن خصائصه يغلي الماء النقي عند 100 درجة مئوية ، إذا كانت تحتوي على أي مواد صلبة ذائبة ، فإن درجة غليانها ستكون أعلى من ذلك ، ومن هذه الطرق ، التقطير هو الأقل تعقيدًا .

ويعد التقطير البسيط طريقة لفصل المذيب عن المحلول ، على سبيل المثال ، يمكن فصل الماء عن محلول الملح عن طريق التقطير البسيط ، تعمل هذه الطريقة لأن درجة غليان الماء أقل بكثير من درجة غليان الملح ، عندما يسخن المحلول ، يتبخر الماء ، ثم يتم تبريده وتكثيفه في وعاء منفصل ، الملح لا يتبخر ويبقى في الخلف.

ومن أهم استخداماته هو الحصول على مياه نقية من مياه البحر ، في بعض البلدان الحارة يوجد الكثير من مياه البحر ولكن القليل من المياه العذبة للناس للشرب ، يتم تنقية مياه البحر في عملية إزالة الملوحة.

يسخن ماء البحر حتى يغلي ، يتغير الماء إلى بخار لكن الملح يبقى في الخلف ، يتم جمع البخار وتكثيفه مرة أخرى في الماء، ثم يتم توجيه الماء النقي بعيدًا في أنابيب إلى حاوية تجميع.

نسمي هذه العملية التقطير ، في هذه العملية يتم غلي المذيب والتقاطه وتكثيفه وجمعه ، يسمح لنا بفصل المذيب عن المذاب دون فقدان أي منهما ، بدلاً من إجراء التقطير باستخدام القوارير واللهب المكشوف ، يكون إنشاء جهاز تحلية المياه بالطاقة الشمسية أكثر أمانًا وكفاءة ، بهذه الطريقة ، يمكنك السماح للشمس بتوفير الحرارة التي تحتاجها لتبخر الماء.

التناضح العكسي

طريقة أخرى لتحلية المياه المالحة هي عن طريق التناضح العكسي ، تستخدم أنظمة التناضح العكسي عملية تعكس تدفق المياه في عملية التناضح الطبيعي بحيث يمر الماء من محلول أكثر تركيزًا إلى محلول أكثر تمييعًا من خلال غشاء شبه منفذ ، غالبًا ما يتم دمج المرشحات السابقة واللاحقة مع غشاء التناضح العكسي نفسه.

أي يتم دفع الماء ، الذي يحتوي على جزيئات ملح مذابة ، من خلال غشاء شبه قابل للنفاذ (مرشح أساسًا) ، حيث لا تمر جزيئات الملح الأكبر من خلال فتحات الغشاء ولكن جزيئات الماء الأصغر تفعل ذلك.

يعتبر التناضح العكسي وسيلة فعالة لتحلية المياه المالحة ، لكنه أغلى طرق تحلية المياه ، ولكن يتوقع انخفاض الأسعار في المستقبل ، يجب أن يصبح استخدام محطات التناضح العكسي أكثر شيوعًا وانتشارًا لتحلية كميات كبيرة من المياه المالحة.

التبخر

يعمل التبخر بنفس طريقة التقطير ، ولكن بمعدل أبطأ ، وخلال عملية التبخر تتحرك جزيئات الملح حول الماء ، كل جسيم محاط بجزيئات الماء.

تمنع جزيئات الماء جزيئات الملح من إعادة ترتيب نفسها مرة أخرى في بلورة ملح ، تنتقل جزيئات الملح في جميع أنحاء المحلول محاطة بجزيئات الماء ، عندما يتبخر الماء أقل وأقل من جزيئات الماء موجودة للحفاظ على جزيئات الملح منفصلة. لذلك يتم إعادة بلورة الملح ويمكن جمعه.

هذه هي الطريقة التي يتم بها جمع الملح من مياه البحر ، تُحبس مياه البحر وتُسمح لها بالتبخر تاركة وراءها الملح الصلب ، مع تبخر الماء ، سيبقى الملح في الخلف ، يمكن الإسراع من هذه العملية من خلال رفع درجة الحرارة أو عن طريق الهواء الجاف على سطح السائل.

الدّيلزة

وتعرف بالإنجليزية Electrodialysis تستخدم هذه الطريقة لتنقية المياه يتم وضع أنود سالب الشحنة وكاثود موجب الشحنة في الماء ويفصل بينهما بغشاء يسمى غشاء مسامي ، عند تشغيل التيار كهربائي ، يقوم الأنود والكاثود بجذب أيونات الصوديوم الموجبة وأيونات الكلور السالبة ، ومن هنا يتم الحصول على الماء النقي ، هذه العملية ليست بالضرورة أن تجعل مياه الشرب آمنة ، لأنه تبقى الملوثات غير المشحونة. [2]

الطريقة الكميائية

من خلال إضافة حمض الديكانويك إلى الماء المالح ، ثم يتم تسخين المحلول ، ثم يترك حتى يتم تبريده ، وبعدها سيترسب الملح من المحلول ، ويسقط في القاع ، كما يستقر الماء وحمض الديكانويك في طبقات منفصلة ، لذا يمكن إزالة الماء ، والحصول عليه نقيًا . [2]

التجميد

يمكنك فصل الملح عن الماء المالح بالتجميد ، وبهذا يتم الحصول على المياه العذبة النقية ، الماء المالح يتجمد عند درجة حرارة أقل من الماء النقي ، هذا هو السبب في أن وضع الملح على الجليد يمكن أن يذيبه ، الملح يلتصق جيدًا بالماء السائل ولكنه سيئ جدًا في بلورات الثلج.

حيث لا يتلاءم الملح كيميائيًا جيدًا مع الثلج ، لذلك عندما يتشكل الثلج ، يترك الملح في السائل ، عندما تقوم بتجميده ببطء ، تبدأ بالحصول على عدد قليل من بلورات الثلج الصغيرة جدًا ، تتكون البلورات الصغيرة الأولى من المياه العذبة النقية تقريبًا ، حيث يلتصق الملح في السائل بشكل أفضل من الجليد ، هذا يدفع المزيد من الملح إلى الجزء غير المجمد ، مع تجمدها أكثر ، تصبح البلورات أكبر وأكبر .

طريقة فصل الملح عن الرمل

يتم فصل الملح والرمل في الملح الصخري ، من خلال الخطوات الآتية :

الخطوة 1 : يطحن الملح الصخري إلى قطع صغيرة ويضاف إلى الماء ، الملح يذوب في الماء ولكن الشوائب الترابية غير قابلة للذوبان.
الخطوة 2 : يتم فصل القطع الرملية الصلبة عن محلول الملح باستخدام الترشيح ، ثم يُمرر الخليط من خلال بعض أوراق الترشيح الموضوعة في قمع ، يمكن أن يمر محلول الملح من خلال الفتحات الصغيرة في ورق الترشيح لأن كل الجزيئات صغيرة جدًا ، يمكن للشوائب الترابية أن تمر عبر الثقوب ، لأن الجزيئات كبيرة جدًا.
الخطوة 3 : يتم تغيير محلول الملح إلى ملح عن طريق تبخير الماء ، ثم يتم تسخين المحلول بحيث يتبخر الماء تاركًا الملح وراءه.

غالبًا ما يستخدم الترشيح لفصل الأجزاء الصلبة والسائلة من التعليق ، يسمى الجزء السائل بالمرشح ، المادة الصلبة المتبقية على ورق الترشيح تسمى البقايا. [3]

طريقة فصل الخل عن الماء

هذا النوع من خليط الخل والماء هو محلول ، والمحاليل هي أنواع خاصة من المخاليط التي يتم فيها خلط الجزيئات جيدًا بحيث لا يتم فصلها عن بعضها البعض ، لم يعد بإمكاننا إخراج مواد منفصلة ، كل شيء يبدو كما هو عندما ننظر بالعين المجردة ، يمكن فصل الخليط والخل في الماء عن طريق التقطير ، من خلال غليان الخل ، يتبخر الماء ويترك سائل حمضي مركز .

سحب الملح من ماء البحر يسمى تروية

تعد تحلية المياه المقطرة واحدة من أقدم أشكال معالجة المياه للبشرية ، يعد التقطير هو تقنية معالجة المياه الوحيدة التي تقلل تمامًا أكبر مجموعة من ملوثات مياه الشرب ، في الطبيعة ، هذه العملية الأساسية هي المسؤولة عن دورة المياه (الهيدرولوجية) ، كما تستخدم محطات التحلية لتحويل مياه البحر إلى مياه شرب على السفن وفي العديد من المناطق القاحلة في العالم ، ومعالجة المياه في مناطق أخرى ملوثة طبيعية وغير طبيعية . [4]