مؤلف:
Marcus Baldwin
تاريخ الخلق:
13 يونيو 2021
تاريخ التحديث:
24 يونيو 2024
المحتوى
- خطوات
- طريقة 1 من 3: كيفية إجراء تجربة أساسية لتبخر الماء
- طريقة 2 من 3: كيفية عمل مقطر
- طريقة 3 من 3: كيفية استخدام تقنيات غير عادية
- نصائح
- تحذيرات
كيف تحصل على الملح من مياه البحر؟ لعدة قرون ، حير هذا السؤال البحارة الذين يتجولون في البحار ، كما كان الطلاب يتجولون في معارض العلوم. الجواب بسيط: التبخر. عندما تجبر مياه البحر على التبخر (إما بشكل طبيعي أو عن طريق تسخينها صناعياً) ، فإن الماء فقط يتحول إلى بخار ، ويبقى الملح. مع هذه المعرفة ، من السهل إلى حد ما فصل الملح عن الماء باستخدام مواد بسيطة قد تكون موجودة بالفعل في منزلك.
خطوات
طريقة 1 من 3: كيفية إجراء تجربة أساسية لتبخر الماء
1 سخني الماء وأضيفي الملح إليه لصنع ماء مالح. من خلال هذه التجربة البسيطة ، من السهل رؤية مبادئ التبخر أثناء العمل. للبدء ، تحتاج إلى ملح الطعام العادي الناعم ومياه الصنبور ومقلاة وبعض الورق المقوى الأسود وموقد. صب بضعة أكواب من الماء في مقلاة وضعها على موقد مشتعل. انتظر حتى يسخن الماء: ليس من الضروري أن يغلي ، فكلما زادت سخونته ، كلما أسرع الملح في الذوبان فيه. - السبب في أن الماء الساخن أكثر ملاءمة لإذابة الملح (والمواد الكيميائية الأخرى) يرجع إلى حركة الجزيئات التي يتكون منها. عندما يسخن الماء ، تتحرك جزيئاته بشكل أسرع ، وتصطدم بجزيئات الملح وتفكك بلورات الملح.
2 أضف الملح حتى يتوقف عن الذوبان. استمر في سكبه فوق ملعقة صغيرة مع التقليب. في النهاية ، ستصل إلى حالة الماء حيث لم يعد بإمكانه إذابة الملح ، بغض النظر عن درجة سخونته. هذا يسمى الخط التشبع ماء. أغلق الموقد واترك الماء يبرد قليلًا. - عندما يصل الماء إلى خط التشبع ، فإنه لم يعد قادرًا على إذابة الملح على المستوى الجزيئي: لقد تم بالفعل إذابة الملح لدرجة أن الماء ليس لديه قدرة كيميائية على تكسير بلورات ملح جديدة.
3 اسكب الماء فوق ورق مقوى داكن بملعقة كبيرة. باستخدام مغرفة أو ملعقة كبيرة ، صب بعض الماء المالح على قطعة من الورق المقوى الداكن. ضع هذه القطعة على طبق في وقت مبكر لتجنب ترطيب سطح العمل أو الطاولة. كل ما عليك فعله الآن هو انتظار تبخر الماء. ستكون هذه العملية أسرع إذا تُرك الورق المقوى في ضوء الشمس المباشر. - لا تتخلص من بقايا الملح: فهناك آلاف الأشياء التي يمكن أن تكون مفيدة.على سبيل المثال ، يمكنك سلق البيض في كيس وطهي البطاطس وتعليب السبانخ وحتى قشر المكسرات!
4 انتظر حتى يتكون الملح. عندما يتبخر الماء ، يترك وراءه بلورات ملح صغيرة. يجب أن تظهر على شكل رقائق صغيرة بيضاء لامعة أو شفافة على سطح الورق المقوى. تهانينا! لقد قمت للتو بفصل الملح عن الماء. - اكشط بهدوء بعض الملح من الورق لتتبيل طعامك: يجب أن يكون آمنًا وصالحًا تمامًا للأكل. لكن احرص على عدم كشط قطع الورق بها في طعامك!
طريقة 2 من 3: كيفية عمل مقطر
1 ابدأ بغلي دلو من الماء المالح. توضح لك التجربة البسيطة أعلاه كيفية استخراج الملح من الماء ، ولكن ماذا لو كنت تريد مياهًا أقل ملوحة أيضًا؟ التقطير هو الجواب. التقطير هو عملية تسخين المياه لفصلها عن المواد الكيميائية الذائبة الأخرى ، ثم تجميع المكثفات ، والتي يجب أن تكون "نظيفة" نسبيًا. في هذه الحالة ، سنبدأ بصنع بضعة أكواب من الماء المالح (اقرأ أعلاه لمعرفة كيفية القيام بذلك) وغليها على الموقد. 
2 غطِّ المغرفة بالغطاء ، لكن ليس تمامًا. بعد ذلك ، ابحث عن غطاء لمغرفتك (لا يجب أن يكون مناسبًا تمامًا). ضع الغطاء بحيث يتدلى جزء من الغطاء من المغرفة ويكون أسفل جميع الأجزاء الأخرى. شاهد حيث يبدأ التكثيف في التكون على الغطاء ثم يتساقط. - عندما يغلي الماء المالح ، سيتحول الماء نفسه (بدون ملح) إلى بخار ويرتفع من المغرفة. عند الضغط على الغطاء ، يبرد البخار قليلاً ويشكل تكاثف سائل (ماء) في الجزء السفلي من الغطاء. هذه المياه لا تحتوي على ملح ، لذلك كل ما علينا فعله هو جمع الماء الخالي من الملح.
3 دع الماء يتراكم في وعاء. أثناء جريان الماء إلى أسفل ، سيتجمع التكثيف من داخل الغطاء بشكل طبيعي عند أدنى نقطة له. بمجرد أن يكون هناك ما يكفي منه ، سيبدأ في التكوّن إلى قطرات والسقوط. ضع وعاءًا تحت هذه النقطة لالتقاط قطرات من الماء المقطر. - إذا كنت ترغب في ذلك ، يمكنك إنزال جسم معدني أو زجاجي طويل وضيق (مثل قضيب التحريك الزجاجي أو مقياس الحرارة) من أسفل الغطاء إلى الوعاء وسيجري الماء لأسفل مباشرة في الحاوية.
4 كرر الخطوة السابقة إذا لزم الأمر. كلما طالت مدة غليان الماء في المغرفة ، يجب أن يتجمع الماء المقطر في الوعاء. سيتم تجريد هذا الماء من معظم الملح. ومع ذلك ، في بعض الحالات ، ستبقى كمية صغيرة من الملح. ثم قد تحتاج بعد ذلك إلى تقطير مزدوج: الماء المغلي الذي تم تجميعه بالفعل في وعاء لإزالة أي بقايا ملح. - من الناحية الفنية ، يجب أن تكون هذه المياه صالحة للشرب. ومع ذلك ، إذا لم تكن متأكدًا من نظافة غطاء المغرفة ووعاء تجميع المياه (وقضيب معدني أو زجاجي لتصريفه ، إذا كنت تستخدمه) ، فلا تشربه.
طريقة 3 من 3: كيفية استخدام تقنيات غير عادية
1 استخدم التناضح العكسي. الطرق الموصوفة أعلاه ليست الوحيدة لفصل الملح عن الماء ، فهي فقط الأكثر ملاءمة لمعظم الناس في المنزل. ولكن لا يزال بإمكانك تنقية المياه من الملح باستخدام مواد خاصة. على سبيل المثال ، يمكن لعملية تسمى التناضح العكسي إزالة الملح من الماء من خلال غشاء منفذ. يعمل هذا الغشاء كمرشح ، ويسمح فقط لجزيئات الماء بالمرور ويحبس الملوثات الذائبة مثل الملح. - تُباع مضخات التناضح العكسي أحيانًا للاستخدام المنزلي ، ولكنها غالبًا ما تُستخدم في الإجازات ، مثل رحلات التخييم. يمكن أن تكون هذه المضخات باهظة الثمن ، وعادة ما تكلف عدة مئات من الدولارات.
2 أضف حمض الديكانويك. طريقة أخرى لفصل الملح عن الماء هي التفاعل الكيميائي.أظهرت الأبحاث ، على سبيل المثال ، أن معالجة المياه المالحة بمادة كيميائية تسمى حمض الديكانويك هي طريقة موثوقة لإزالة الملح. بعد إضافة التسخين والتبريد الحمضي والضوء ، "يسقط" الملح والشوائب الأخرى من المحلول (أي أنها تتصلب وتستقر في القاع). عند اكتمال التفاعل ، يكون الماء والملح في طبقتين منفصلتين تمامًا ، مما يسهل فصل الماء. - يتوفر حمض Decanoic في متاجر المواد الكيميائية ويتكلف عادة حوالي 30-40 دولارًا للزجاجة.
3 استخدم غسيل الكلى. باستخدام قوة الكهرباء ، من الممكن إزالة جزيئات مثل الملح من الماء. يتم ذلك عن طريق غمر القطب الموجب السالب الشحنة والكاثود موجب الشحنة في الماء وفصلهما بغشاء مسامي. تجذب الشحنات الكهربائية للأنود والكاثود الأيونات الذائبة (على سبيل المثال ، تلك التي تتكون منها الملح) مثل المغناطيس ، مما يترك مياهًا صافية نسبيًا. - لاحظ أن البكتيريا والملوثات الأخرى لا تتم إزالتها من الماء نتيجة لهذا الإجراء ، وبالتالي ستكون هناك حاجة إلى مزيد من التنقية للحصول على مياه الشرب. ومع ذلك ، بفضل الأبحاث الحديثة ، ظهرت تقنيات جديدة حقا قتل البكتيريا في هذه العملية.
نصائح
- لا تستخدم الماء المالح إلا إذا كان لديك خيارات أخرى. بالإضافة إلى الملح ، فهو يحتوي على معادن ومواد عضوية وملوثات أخرى يصعب تنظيفها تمامًا من الملح.
تحذيرات
- كن حذرًا عند غلي الماء على الموقد. إذا كنت بحاجة إلى لمس الأطباق الساخنة ، فتأكد من استخدام قفازات الفرن أو منشفة لحماية نفسك من الحرارة.
- لا تشرب الماء المالح عندما تضيع في البرية. تحتاج أجسامنا إلى المزيد من الماء للتخلص من الملح الزائد الذي يأتي معها ، لذا فإن المياه المالحة تجففنا أكثر.
