كيفية فصل الملح عن الماء

المحتوى

• مراحل
• جزء 1 إعداد تجربة التبخر الأساسية
• جزء 2 من 2: عمل تقطير
• الجزء 3 باستخدام تقنيات أقل شيوعا

كيفية فصل المياه المالحة التي تحتوي؟ لقرون ، ابتليت هذه القضية البحارة الذين تقطعت بهم السبل على البحر والطلاب في المعارض العلمية. الجواب بسيط: التبخر. عندما تتبخر المياه المالحة (سواء بشكل طبيعي أو باستخدام مصدر حرارة اصطناعي) ، يتبخر الماء فقط ، ويبقى الملح في الحاوية. مع العلم بذلك ، من السهل إلى حد ما فصل الماء عن الملح الذي يحتوي على مواد عادية لديك في المنزل.

مراحل

جزء 1 إعداد تجربة التبخر الأساسية

1. 
   

   
   تسخين الماء وإضافة الملح للحصول على المياه المالحة. من السهل مراعاة مبادئ التبخر من خلال إعداد هذه التجربة البسيطة. بالنسبة للمبتدئين ، كل ما تحتاجه هو ملح الطعام العادي ، وبعض ماء الصنبور ، قدر ، مخزون البطاقة السوداء وموقد الغاز. أضف بضعة أكواب من الماء إلى المقلاة ووضعها على النار. انتظر حتى الماء مع ارتفاع درجات الحرارة. ليس من الضروري غليته ، لكن الملح سوف يذوب بشكل أسرع إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة للغاية.
   • يذوب الماء الساخن الملح (والمواد الكيميائية الأخرى) بسبب حركة الجزيئات التي تتكون منها. عندما ترتفع حرارة الماء ، تتحرك هذه الجزيئات بشكل أسرع وتتصادم بشكل أسرع مع جزيئات الملح وتكسرها بسهولة أكبر.

2. 
   

   
   أضف الملح حتى لا يذوب. الاستمرار في إضافة ملعقة من الملح وتخلط لتذوب في الماء. في النهاية ، ستصل في وقت لم يعد فيه الملح يذوب ، بصرف النظر عن درجة حرارة الماء. وهذا ما يسمى نقطة تشبع الماء. أطفئ النار واتركها تبرد القليل من الماء.
   • عندما يصل الماء إلى نقطة التشبع ، فإنه لم يعد قادرًا على إذابة الملح على المستوى الجزيئي ، يوجد بالفعل الكثير من الملح المذاب بحيث لم يعد الماء قادرًا على تحطيم جزيئات الملح المضافة.

3. 
   

   
   
   
   صب الماء على الأسهم البطاقة السوداء. باستخدام ملعقة أو مغرفة ، صب بعض الماء المالح على قطعة من البطاقة السوداء. ضع الورقة على طبق لمنعها من الملء بالماء وأنه يعمل على سطح العمل أو على السطح أدناه. الآن كل ما عليك فعله هو انتظار تبخر الماء. سوف يحدث هذا بشكل أسرع إذا تركت الورقة في أشعة الشمس الكاملة.
   • لا تتخلص من المياه المالحة التي تركتها ، يمكنك استخدامها للقيام بأشياء كثيرة. على سبيل المثال ، يمكنك استخدامه لصيد البيض وغلي البطاطا والحفاظ على السبانخ وحتى مساعدتك على تقشير المكسرات!

4. 
   

   
   انتظر حتى يتشكل الملح. عندما يتبخر الماء ، يجب أن يظهر بلورات صغيرة من الملح. يجب أن تبدو مثل رقائق صغيرة أو مشرقة أو بيضاء أو شفافة على سطح الورقة. تهانينا! لقد انفصلت للتو عن المياه المالحة التي تحتوي عليها.
   • لا تتردد في خدش الملح الموجود على الورق لتوابل وجباتك ، فلا يوجد خطر للاستهلاك. فقط كن حذرا حتى لا تخدش قطعة من الورق في نفس الوقت!

جزء 2 من 2: عمل تقطير

1. 
   

   
   
   
   ابدأ بغلي وعاء مملوء بالماء. لقد أوضحت لك التجربة البسيطة للجزء الأول كيفية الحصول على الملح الموجود في الماء ، ولكن ماذا لو كنت ترغب في استرداد هذه المياه؟ الجواب يكمن في التقطير. التقطير عبارة عن عملية غليان سائل لفصله عن العناصر التي يحتوي عليها ، واستعادتها بالتكثيف لتشكيل نسبيًا نظيف. في هذه الحالة ، ستبدأ ببضعة أكواب من الماء المالح (راجع التعليمات أعلاه) التي ستسخنها على الموقد.

2. 
   

   
   ضع غطاء عبر المقلاة. ضع غطاء على المقلاة بطريقة تبرز قليلاً من الحافة. رتب الغطاء بحيث يكون الجزء الذي يبرز من الحافة أيضًا هو الجزء الأدنى من الغطاء. لاحظ كيف يتكثف التكثيف على الغطاء ويتدفق إلى الأسفل.
   • عندما يغلي الماء المالح ، يتحول الماء بدون ملح إلى بخار وسيهرب من المقلاة.عندما يلتقي الغطاء ، سوف يبرد قليلاً ويشكل تكاثفًا على الغطاء. هذا الماء لا يحتوي على الملح ، يمكنك الآن الحصول على الماء دون ملح.

3. 
   

   
   دع الماء يتراكم في الوعاء. بمجرد أن يبدأ الماء بالتراكم على الغطاء ، يتدفق التكثيف بشكل طبيعي إلى الجزء السفلي من الغطاء. بمجرد تجميع الماء في هذه النقطة من الغطاء ، سوف يتجمع في شكل قطرات وسوف تسقط هذه القطرات من الغطاء. ضع وعاء في هذه المرحلة لجمع قطرات من الماء المقطر عند سقوطها.
   • إذا كنت ترغب في ذلك ، يمكنك أيضًا الحصول على جسم رفيع طويل مصنوع من الخشب أو المعدن (مثل ملعقة أو مقياس حرارة) في الوعاء حتى الجزء الأدنى من الغطاء. ثم يجب أن تتدفق المياه على طول هذا الكائن في وعاء.

4. 
   

   
   إذا لزم الأمر ، حاول مرة أخرى. بينما يغلي الماء المالح في المقلاة ، يجب عليك جمع المزيد والمزيد من الماء المقطر في الوعاء. هذه المياه سوف تحتوي على أي ملح تقريبا. ومع ذلك ، في ظل ظروف معينة ، قد لا يزال هناك بعض الملح اليسار. إذا كانت هذه هي الحالة ، فيمكنك الانتقال إلى تقطير مزدوج ، أي عن طريق غلي الماء المقطر واستعادة البخار الذي المنتج بنفس طريقة أول مرة.
   • نظريا ، هذا الماء صالح للشرب. ومع ذلك ، ما لم تكن متأكداً من أن الغطاء والوعاء الذي استخدمته لتجميع المياه نظيفان (وأن اللمعان الجيد إذا كنت تستخدمهما) ، فمن الأفضل عدم شربه.

الجزء 3 باستخدام تقنيات أقل شيوعا

1. 
   

   
   استخدام العكارة losmosis. الأساليب المذكورة أعلاه ليست هي الطريقة الوحيدة الممكنة لفصل الملح عن الماء ، إنها ببساطة طرق أسهل للتركيب في المنزل. من الممكن أيضًا فصل الملح الموجود في الماء بطرق تتطلب استخدام معدات متخصصة. على سبيل المثال ، تعمل تقنية تسمى التناضح العكسي على إزالة الملح من الماء عن طريق دفعه عبر غشاء نافذ. يعمل هذا الغشاء كفلتر ويسمح بالمرور إلى جزيئات الماء فقط ويمنع مرور العناصر الأخرى التي تحتوي على (مثل جزيئات الملح).
   • تُباع مضخات التناضح العكسي أحيانًا للاستخدام المنزلي ، ولكنها تُستخدم أساسًا في الأنشطة الترفيهية مثل التخييم. قد تكون هذه المضخات غالية في بعض الأحيان ، وغالبًا ما تكلف عدة مئات من اليورو.

2. 
   

   
   استخدام حمض ديكانويك. يمكنك أيضًا فصل الماء عن الملح عن طريق التفاعل الكيميائي. على سبيل المثال ، أظهرت الأبحاث أن المياه المالحة المعالجة بمادة كيميائية تسمى حمض ديكانويك هي طريقة آمنة لفصلها عن الملح الذي تحتويه. بعد إضافة بعض هذا الحمض وتسخين الماء ، قم بتبريده ولاحظ الملح والشوائب الأخرى سقط في الجزء السفلي من الحاوية (في الواقع ، أنها تصلب وتغرق إلى أسفل). عند اكتمال التفاعل ، يوجد الماء والملح في طبقتين منفصلتين تمامًا ومن ثم يصبح من السهل استرداد المياه العذبة.
   • يمكنك العثور على حمض decanoic في متاجر DIY ، لا ينبغي أن تكلف الزجاجة أكثر من 30 يورو.

3. 
   

   
   استخدام التحليل الكهربائي. باستخدام طاقة الكهرباء ، من الممكن إزالة جزيئات معينة مثل ملح الماء الذي يحتوي عليها. يتم تنفيذ هذه العملية عن طريق غمر أنود سالب الشحنة وكاثود موجب الشحنة في الماء ، ويفصل بينهما غشاء مسامي. تجذب الشحنات الكهربائية للكاثود والكاثود الأيونات الذائبة (مثل تلك التي تصنع منها بلورات الملح) إلى هذه المغناطيسات ، مما يجعل من الممكن الحصول على ماء نقي نسبيًا.
   • ومع ذلك ، يرجى ملاحظة أن هذه العملية لا تدمر البكتيريا أو الملوثات التي قد تحتوي عليها المياه ، لذلك يجب عليك الاستمرار في معالجة المياه إذا كنت ترغب في استهلاكها. أظهرت الدراسات الحديثة التي تقتل البكتيريا خلال هذه العملية وعدًا كبيرًا.