ما هي عملية الترشيح في الكيمياء؟
تُعرف عملية الترشيح (بالإنجليزية: Filtration) في الكيمياء بأنها عملية تستخدم لفصل المواد الصلبة عن المواد السائلة أو الغازية، أو لفصل مادتين سائلتين غير قابلتين للامتزاج بكثافات مختلفة، حيث تعتمد هذه العملية على استخدام وسط مُرشح، والذي عادة ما يكون عبارة عن مادة مسامية، وذلك لاحتجاز وفصل الجزيئات أو المكونات عن بعضها البعض بناءً على حجمها وخصائصها، حيث يسمح المرشح للمائع بالتدفق والمرور خلال مسام الغشاء المنفذ، ولكنه لا يسمح للمواد الصلبة بالمرور من خلاله.[١][٢][٣]
ما هي طريقة إجراء عملية الترشيح؟
فيما يأتي توضيح لكيفية حدوث عملية الترشيح بشكل تام:[١][٢]
- وضع وسط الترشيح أو المُرشح: يتم وضع وسط الترشيح، والذي يكون غالبًا عبارة عن مادة مسامية، مثل ورق الترشيح، أو غشاء ترشيح، أو رمل أو شبكة؛ في وعاء أو جهاز مصمم للترشيح.
- سكب الخليط: يسكب الخليط المراد فصل مكوناته عن بعضها البعض، أو يُمرر عبر وسط الترشيح، علمًا بأن هذا الخليط يمكن أن يكون عبارة عن خليط من مادة صلبة وأخرى سائلة، أو خليط من مادة صلبة وأخرى غازية، أو خليط من مادتين سائلتين.
- الفصل: يسمح وسط الترشيح بمرور المائع (السائل أو الغاز) من خلاله، مع الاحتفاظ بالجزيئات الصلبة أو إحدى المواد السائلة، وذلك حسب نوع وسط الترشيح المُستخدم.
- التجميع: يتم جمع المكونات المنفصلة في أوعية مختلفة، حيث يُطلق على المائع (السائل أو الغاز) الذي يمر عبر المُرشح اسم "الراشح Filtrate"، بينما تسمى الجسيمات الصلبة أو السائل الذي تم الاحتفاظ به "البقايا Residue" أو " المواد المتبقية".
ما هي أهم تقنيات الترشيح في الكيمياء؟
يوجد عدة أنواع من تقنيات الترشيح التي يتم استخدامها في الكيمياء، ومن أبرزها ما يأتي:[١][٣]
- الترشيح بالجاذبية (بالإنجليزية: Gravity filtration): تعتبر أبسط تقنيات الترشيح، حيث يتم استخدام قوة الجاذبية لسحب السائل من خلال وسط الترشيح.
- الترشيح الفراغي (بالإنجليزية: Vacuum Filtration): حيث يتم تطبيق الفراغ لتسريع عملية الترشيح، وهي تعد طريقة مفيدة بشكل خاص عند التعامل مع كميات أكبر من المواد، أو معدلات ترشيح أبطأ.
- الترشيح بالضغط (بالإنجليزية: Pressure Filtration): حيث يتم تطبيق الضغط لدفع المادة السائلة عبر وسط الترشيح، وغالبًا ما يتم استخدام هذه التقنية في التطبيقات الصناعية.
- ترشيح قمع بوشنر (بالإنجليزية: Buchner Funnel Filtration): تتضمن هذه التقنية استخدام قمع وقارورة بوشنر.
- الترشيح الساخن (بالإنجليزية: Hot Filtration): تستخدم هذه التقنية عندما يلزم إذابة المُذاب الموجود في الخليط في مُذيب ساخن للترشيح، ثم تبريده للسماح بإعادة ترسب المُذاب.
مثال على عملية الترشيح
من الأمثلة على عملية الترشيح، عملية فصل الرمل عن الماء، والتي يتم إجراؤها من خلال الخطوات الآتية:[١][٢]
- إحضار قمع، وورق ترشيح، وزجاجة.
- تثبيت ورقة الترشيح بإحكام داخل القمع وضعها بشكل آمن في عنق الزجاجة.
- صب خليط الرمل والماء بعناية داخل القمع، حيث سيتم الإمساك بالرمال بواسطة ورقة الترشيح ومنعه من المرور من خلالها، بينما سيمر الماء من خلال ورقة الترشيح كراشح يتجمع في الزجاجة، بينما تبقى جسيمات الرمل في ورقة الترشيح؛ بسبب كبر حجمها كبقايا صلبة.
- بمجرد أن يمر الماء بالكامل من خلال ورقة الترشيح، يمكن إزالة الورقة بحذر مع الرمل الذي تم احتجازه فيها، وهكذا يكون الرمل الذي بقي على ورقة الترشيح هو البقايا الصلبة، والماء الذي في الزجاجة هو الراشح، والذي أصبح عبارة عن ماء نقي خالي من الرمل.
المراجع
- ^ أ ب ت ث "filtration", britannica, Retrieved 28/8/2023. Edited.
- ^ أ ب ت "Filtration - Process along with Example", byjus, Retrieved 28/8/2023. Edited.
- ^ أ ب "Filtration", toppr, Retrieved 28/8/2023. Edited.
