وضعت وزارة التربية والتعليم نماذج أكاديمية محددة ومقررات دراسية لكل سنة دراسية وفقًا لكل مرحلة تعليمية، ومن بين هذه المواد تبرز مادة العلوم لطلاب الصف الرابع الابتدائي.
يعتبر هذا هو أول عام يتعرف فيه الطلاب على هذه المادة، حيث يتعلمون عن حالات المواد وكيفية فصلها أو خلطها، مثل عملية فصل الماء عن الملح بعد مزجهما أو فصل الماء عن الرمل.
الأسلوب المستخدم لفصل الملح عن الماء
- يمكن استغلال المياه في الشرب والزراعة، وتلبية احتياجات الحياة، أو يمكن تحويلها إلى بخار ماء، بالإضافة إلى الاستفادة من الملح المتبقي.
- تجدر الإشارة إلى أن العملية المستخدمة لفصل الملح عن الماء ليست عملية واحدة، إنما تتضمن ست عمليات مختلفة تسهم في تحقيق ذلك.
- تشمل هذه العمليات التبخير، حيث تتبخر مكونات الماء بينما يظل الملح، وتُعتبر هذه العملية واحدة من أهم العمليات الكيميائية في مجال العلوم.
- يمكن فصل الأملاح عن السوائل من خلال مجموعة من العمليات، وهي: التمدد، والتجميد، والتقطير البسيط، والطريقة الكيميائية، والتناضح العكسي، وأيضًا التبخير، وسنقدم شرحًا لهذه العمليات.
آلية إجراء عملية التبخر
- تمكننا هذه العملية من فصل العديد من المواد الصلبة المخلوطة بالسوائل، بغض النظر عن اختلافها في الشكل والحجم واللون والكثافة.
- يتم ذلك من خلال تسخين المخلوط على نار متوسطة، مما يؤدي إلى تبخر الماء وتحويله من الحالة السائلة إلى الغازية، تاركًا الملح المتبقي كمواد صلبة، وبذلك يتم بنجاح فصل المكونات.
فصل الملح عن الماء من خلال التفاعل الكيميائي
- تعتمد هذه الطريقة على إضافة حمض الديكانويك إلى المحلول الملحي لفصل الملح عن المياه.
- بعد ذلك، يتم تسخين المحلول لفترة قصيرة ثم يُترك ليبرد، وعند انخفاض درجة الحرارة، ستلاحظ أن الملح والشوائب الموجودة في المياه تترسب في قاع الأنبوبة، مما يتيح لك الحصول على طبقتين مفصولتين بسهولة.
فصل الملح عن الماء باستخدام التحليل الكهربائي
- تُعتبر هذه الطريقة من أصعب الأساليب المستخدمة لفصل الملح عن الماء نظرًا لتعقيدها قليلاً.
- تتم بواسطة شريط الكهرباء ذو القطبي، حيث يُوضع الشريط السالب الشحنة في أحد جوانب الإناء، بينما الشريط الموجب الشحنة يوضع في الجهة المقابلة.
- يجب وضع غشاء مسامي للفصل بين الجهتين، وعند توصيل التيار الكهربائي بالشريط، يعمل كلا القطبين على جذب الملح، مما يسمح بترك الماء نقيًا.
كما يمكنكم الاطلاع على:
فصل الماء والملح عبر عملية التقطير البسيط
يمكن تحقيق فصل ممتاز بين الماء والملح من خلال ما يلي:
- وضع إناء يحتوي على المخلوط على نار متوسطة، مع وضع مكثف أعلى الإناء لجمع وتكثيف بخار الماء الناتج من المخلوط، وتبريده ليعود إلى الحالة السائلة بينما يبقى الملح في قاع الإناء.
فصل الملح عن الماء بواسطة عملية التجمد
يتم تحقيق التجمد من خلال خفض درجة الحرارة بشكل ملحوظ، وفصل الملح عن الماء يتم عبر ما يلي:
- عند وضع مقدار معين من الماء في إناء داخل المجمد، سيتحول الماء من الحالة السائلة إلى الحالة المتجمدة الصلبة، مما يؤدي إلى دفع الأملاح نحو الخارج بشكل تلقائي.
- وبالتالي، ستشكل هذه الأملاح طبقة خارجية حول الإناء، بينما المياه المجمدة داخله تظل نقية وخالية من الأملاح.
- تميزت هذه الطريقة بأنها تُستخدم في محطات تنقية المياه لإزالة الأملاح.
فصل الملح عن الماء عبر عملية التناضح العكسي (الأسموزية العكسية)
- تعتبر هذه الطريقة من الأساليب العملية الدقيقة التي تتطلب أدوات خاصة.
- يتم فصل الملح عن الماء باستخدام مرشح يسمح بتمرير الماء فقط.
- يعمل هذا المرشح كفلتر لإزالة المواد المذابة والشوائب، مع ضمان الحصول على ماء نقي وصافي.
