آخر تحديث: 18/12/2023
كيف يتم فصل الملح عن الماء؟ هل تحلية المياه ضارة بالبيئة؟
كيف يتم فصل الملح عن الماء؟ إنها أحد الأسئلة العلمية التي قد يباغتك بها الطفل في يوم ما وتجد نفسك في بحث عن الإجابة، ورغم أن الطرق الشائعة في عملية تحلية المياه هي التقطير والتبخر، إلا أن هناك طرق أخرى يعرضها مفاهيم بالتفصيل أسفله مع تبيان الطريقة بالخطوات، وإن كنت تستغرب ما إذا كانت المياه التي تم تصفيتها من الملح صالحة للشرب المياه المحلاة، فهي كذلك، ويتم بالفعل استهلاك الكثير منها في الولايات المتحدة على سبيل المثال.
جدول المحتويات
مفهوم تحلية المياه
- هي عملية تقوم على فصل المواد عن المحلول عن طريق الغليان، حيث يتبخر الماء من المحلول أثناء الغليان، وفي هذه الحالة الماء مذيب والملح مذاب. إذا تم تسخين المذيب وتبخيره إلى أبخرة، يتم ترك المذاب الصلب في الأسفل.
- كذلك التقطير هو وسيلة فعالة لفصل المواد عن المحلول، ويتم استخدام هذه العملية في مختلف المختبرات والصناعات والصناعات الغذائية وغيرها. زد على ذلك، أن هناك أنواع مختلفة من عمليات التقطير مثل التقطير البسيط والتجزئي والبخاري والفراغي والتقطير النطاقي والتقطير القصير المسار والتقطير الفراغي الحساس للهواء.
- عملية التقطير تساعد أحد المكونات في التحول إلى الحالة الغازية بسبب اختلاف درجة الغليان، وعلى ما يبدو، هذه الوسيلة تستخدم لأغراض عديدة منها تنقية المياه، وتثبيت الزيت، وتنقية المنتجات المتخمرة، وما إلى ذلك.
كيف يتم فصل الملح عن الماء بالتفصيل؟
طريقة التقطير
خطوات كيف يتم فصل الملح عن الماء بالتقطير هي كالتالي:
- وضع محلول الماء والملح في وعاء
- وضعه على النار حتى يتبخر الماء.
- يوضع المكثف في أعلى الإناء ليعمل على تكثيف الماء، المكثف يحتوي على أنبوب زجاجي يتواجد حوله مياه باردة.
- وبينما ينتقل البخار خلال هذا الأنبوب سيعمل الماء البارد على تبريد البخار وتحويله من جديد للحالة السائلة، ليترك الملح في القاع كمادة صلبة
ستلاحظ أن كل محتوى الماء قد تبخر، تاركًا الملح في الأسفل كمادة صلبة. خلال هذه العملية، يتحول السائل إلى الحالة الغازية. لذلك، يمكن حصاد الملح المستقر في قاع الإناء.
طريقة التبخير
وهي الطريقة الأكثر شيوعا وتقوم على:
- وضع الماء في وعاء كبير على الموقد وتكون الحرارة عالية حتى تسمح له بالغليان
- تُثبّت درجة الحرارة ليتبخر الماء ويتم تخفيضها فور أن يكون السائل كثيفا
- يتم فرد هذه المادة حتى تجف تحت أشعة الشمس
طرق أخرى لفصل الملح عن الماء
هناك طرق أخرى عدا عن التقطير والتبخير والتي تُمكن من عزل الملح عن الماء، ومن بين هذه الطرق ما يلي:
التناضح العكسي
- أو ألاسموزية المعاكسة، وفي هذه العملية، يتم دفع الماء من خلال مرشح نفاذ، مما يؤدي إلى زيادة تركيز الملح مع دفع الماء للخارج.
- في حين أن هذه الطريقة فعالة، إلا أن مضخات التناضح العكسي غالية الثمن نسبيًا. ومع ذلك، يمكن استخدامها لتنقية المياه في المنزل أو عند التخييم.
التحليل الكهربائي
- طريقة أخرى فعالة في فصل الملح عن الماء، ويتم من خلالها وضع أنود سالب الشحنة وكاثود موجب الشحنة في الماء ويفصل بينهما غشاء مسامي.
- عند تطبيق تيار كهربائي، يجذب الأنود والكاثود أيونات الصوديوم الموجبة وأيونات الكلور السالبة، تاركين وراءهم الماء النقي.
هذه العملية لا تجعل بالضرورة المياه صالحة للشرب
الطريقة الكيميائية
- يمكن تطبيق هذه الطريقة الكيميائية عبر إضافة حمض الديكانويك إلى الماء المالح ويتم تسخين المحلول.
- عند التبريد، يترسب الملح من المحلول، ويسقط في قاع الوعاء.
- يستقر الماء وحمض الديكانويك في طبقات منفصلة، بحيث يمكن إزالة الماء.
ما هي أهمية معرفة طرق فصل الملح عن الماء للأطفال؟
بعض الفوائد المستخلصة من تعلم الأطفال كيف يتم فصل الملح عن الماء تشمل:
- فهم مفهوم التقطير والتبخر في فصل الملح والماء من المحلول.
- يطور لدى الأطفال فهم مواضيع علمية بمساعدة التجربة العملية.
- تمكن الأطفال من إجراء تجارب على الملح والماء باستخدام المواد المتوفرة في المنزل.
- يعزز تجربة التعلم لدى الأطفال.
- يوفر المعرفة العلمية حول مفهوم كيفية فصل الملح والماء.
- ينمي مهارات المراقبة والتحليل والتنظيم لدى الأطفال.
هل تحلية المياه ضارة بالبيئة؟
تدخل طرق فصل الملح عن الماء ضمن تحلية المياه، وبحكم أزمة المياه التي تعيشها ويُتوقع أن تعيشها بعض الدول، اقترحت حكومات بعض الدول البدء في عملية تحلية مياه المحيط، وهنا نتساءل هل يمكن أن يكون لذلك تأثير سلبيا على البيئة:
- الفئة المعاضرة لتحلية مياه المحيط ترى أن سحب المياه المالحة إلى محطات تحلية المياه يمكن أن يؤدي إلى الإضرار بالأسماك والحياة البحرية الأخرى إذا لم يتم ذلك بعناية. ثم هناك الطاقة اللازمة لتنظيف المياه، والنفايات المالحة قليلة الملوحة التي تبقى بعد تصفية المياه النظيفة.
- هناك فئة أخرى تعارض الأمر من منظور علمي بالقول أنه على مدى 50 عامًا، لا يستطيع المحيط تحمل الضرر، وكذلك الغلاف الجوي.
- عملية تحلية المياه تستهلك الكثير من الطاقة. وإذا جاءت هذه الطاقة من مصادر ملوثة، فإن تحلية المياه يمكن أن تؤدي إلى نتيجة متناقضة: يمكن أن تطلق العنان للغازات الدفيئة، وتفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري، وزيادة حالات الجفاف، وبالتالي الحاجة إلى المزيد من تحلية المياه.
- التحدي المنفصل هو الماء المالح، وهو السائل المالح شديد التركيز الذي يتم التخلص منه بعيدًا عن المياه العذبة. فإذا تم ضخها مباشرة إلى البحر، فإن المادة الكثيفة تغوص في قاع المحيط وتشكل تهديدًا للحياة البحرية.
هل يمكن أن تحل عملية تحلية المياه المالحة أزمة الماء؟
- لوحدها قد لا تكون العملية هي الحل الناجع الوحيد، لكنها تعبر مفيدة ضمن منظومة أوسع من الجهود الرامية إلى خفض استخدام المياه وزيادة إمدادات المياه.
- إن فوائد تحلية المياه تتجاوز قيمة الاستخدام الفردي للمياه المنتجة، وعلى إثر ذلك هناك دعوات إلى استخدام أوسع لتحلية المياه في المناطق الأكثر ضعفا وفقرا في العالم.
- يمكن لهذه التقنية أي تحلية المياه المالحة أن توفر مياه وفيرة للاستخدام البشري، مع كل الفوائد التي تنطوي عليها، في حين تساعد في الحفاظ على النظم البيئية واستعادتها.
كانت تلك أبرز النقاط التي تعلمنا كيف يتم فصل الملح عن الماء من خلال مختلف الطرق العلمية التي وضحناها بالتفصيل، كما تطرقنا إلى دور تحلية المياه المالحة عمومًا في مشهد أزمة الماء العالمية التي تفرض هذا الحل كمعطى مفيد قد يساهم في حل الأزمة وتخفيف وطأتها.
للإستفادة من هذا المقال انسخ الرابط
https://mafahem.com/sl_20761
تم النسخ
لم يتم النسخ
