تصفية الصابون من الماء
09/05/2000
تاريخ
نحن نعمل في مشروع إنشاء مركب. وأثناء هذا المشروع، نتعامل مع السوائل. إمتزاج، كثافة، الخ... ، تلك هي المفاهيم التي نتطرق لها. وإلى جانب هذه الموضوعات، طرحت أسئلة عديدة مثل لون الماء، الشعب،... الخ. لقد قمنا بعمل تجارب في الظل، وفي الشمس، وأيضا في حالة وجود أو عدم الهواء، وقمنا باستخدام الرمل والتراب، وسجلنا ما تبقى، وكذلك وضوح الماء. مع ذلك فإن الماء مع الصابون يظل أبيضاً وعكر. هل يوجد منتج بسيط لتصفيه الصابون من الماء؟
20/05/2000
تاريخ
يرجع هذا السؤال إلى قدرة الماء على إذابة عدد كبير من المواد، حيث أن ميكانيكية عملية الإذابة متعددة وتعتمد على طبيعة المواد المذابة. والحالة الأكثر بساطة، هي حالة الجزيئات الحيادية المتعادلة التي تمثل تجاذب للماء. ويعتبر السكر هو النموذج المثالي، فجزيئات الجلوكوز، وجزيئات الفركتوز (الإثنين مكونات لجزيئ السكروز) وكل منهما محاط بمجموعات الهيدروكسيل OH، القابلة للاتحاد مع جزيئات الماء. أما المواد التي أصلها عضوي، فإنها تحتوي على عدد كبير من هذه المجموعات، وفي العاده هي غير ملونة، ولكن في بعض الأحيان تكون ملونة، وهو ما يحدث عادة عندما تتعرض لمعاملة حرارية شديدة.. مثل الكراميل، وأيضا المواد الناتجة عن تحميص البن. وتوجد أيضا مواد ملونة طبيعية وقابلة للذوبان في الماء، مثل الانثوسيانين الذي نجده في الكرنب الأحمر، والبنجر، والدباغ، والمركبات التي توجد في الشاى الأسود. في كل تلك الحالات، فإننا نتحدث عن عملية إذابة حقيقة، فإن هذه الجزيئات تكون متفرقة كلية في السائل، ومن الصعب الحصول عليها بعملية ترشيح عادية. الماء يستطيع أن يذيب بعض المواد وذلك عن طريق تبديل تركيبهم الجزيئي، وهذا هو الحال مع المركبات الأيونية مثل ملح الطعام، كلوريد الصوديوم، الذي ينفصل عن أيون الصوديوم في الماء، مشحون بشحنة موجبة، والكلور المشحون بشحنة سالبة. وتلك حالة الصابون أيضا، الذي يذوب معطيا أيون صوديوم حر الحركة، وأيون حامض الكاربوكسيليك به ذيل طويل
كاره للماء، ولا يذوب. ونتيجة لذلك، فإن الأيونات الكربوكسيلية، تنظم نفسها في شكل معقد، أقل أو أكثر تنظيما، يطلق عليه "البلورات السائلة"، والتي تكون نوع من الشبكات في الماء، وتنشر الضوء بقوة، ومن هنا يأتي اللون الأبيض للمياه الصابونية. وتستطيع تلك الأشكال تغيير هيأتها، ويمكنها إذا اختراق الصفاة العادية. وللتخلص من الصابون، يجب اللجوء لعملية تصفية شديدة، أولعملية امتصاص، مثل استخدام الفحم النشط، أوالترسيب الكيميائي. وأما الأيون ثنائي الكلسيوم الموجود في الماء "أصلب"، فهو يقوم على الأقل بدفع جزئين من الصابون . ويعد آخر أنواع الإذابة / المحلول في الماء هي الاستحلاب. واللبن هو أحد الأمثلة الواضحة على ذلك، فإن جزيئاته التي لا تذوب في الماء (الجزيئات الدهنية)، تنجذب من ناحية لجزيئات أخرى مرتبطة بها، ومن ناحية أخرى، فإنها تنجذب للماء. تلك الغرويات شديدة الثبات، ولكن يمكن قلقلتها كيميائيا، مثلا التحميض. أي كانت المادة المذابة في المحلول، فإن وسائل التصفية الشديدة التي نستخدمها لتطهير المياه، تسمح بالتخلص منها، بما في ذلك كلوريد الصوديوم، وتعمل بعض المصانع الجديدة لتحلية مياه البحر على هذا الأساس.