هل السوائل القابلة للامتزاج قابلة للانفصال مرة أخرى ؟
09/04/2002
تاريخ
أثناء فترة تدريب في مرحلة رياض الأطفال,أردت أن أتناول التحولات التي قد تمر بها بعض المواد التي نجدها عادة في المطبخ، وكنت أريد أن أتطرق إلى دراسة السائل الممتزج، ولكني لست بمتأكدة أن الأمثلة التي استخدمها، وهي في معظمها مفردات دارجة، أن تكون مفردات متعارف عليها علميا. المزيج الأول، هو مشروب الكاكاو باللبن، الثاني، هو خليط مكون من عدة مكونات عجينة لصنع قالب من الحلوى. وهل يمكن اعتبار أي خليط قابل للانفصال مرة أخرى، إذا كانت الإجابة بالإيجاب، هل تعد مكونات هذان المثالان قابلان للانفصال مرة أخرى؟ كما أريد أن أعرف، ماذا يحدث لكي يختلط الكاكاو باللبن؟
15/04/2002
تاريخ
تشير كلمة مزيج إلى نتيجة حركة ما، وهي حركة الخلط، وليست لها بعد أو سبب فيزيوكيميائي، كحال المحلول مثلا أو المستحلب، فكلا منهما ينتج عن خليط أصلي. أما فيما يتعلق بفصل المزيج، فلا يوجد قاعدة محددة لذلك، فهذا يعتمد على مدي التجاذب المتبادل بين مكونات المزيج، فمثلا خليط الماء والرمال، يمكن فصله، يكفي لذلك ترك الماء ليتبخر، في حين يصعب ذلك في مزيج الماء و الجبس، أما فيما يخص خليط الكاكاو واللبن، فالنتيجة تكون عبارة عن مستحلب الكاكاو باللبن الذي يكون نفسه مستحلباً بالفعل، حيث تتعلق جزيئات دقيقة من الكاكاو، وهو يتكون من خليط من البروتيبن والسكر والمواد الدهنية في اللبن بعد أضافة مستحلبات، والتي تغمر وتغطي تلك الجزيئات فتمنعها من التجمع واالترسيب معا. ومن المستحيل العودة إلى حالة المكونات الأولية بسب التركيب المعقد لللبن، وعلى عكس ذلك، يمكن إعادة مكونات مزيج الماء والكاكاو جزئيا إلى حالتهما الأولى على الأقل عند تبخر الماء. أما فيما يتعلق بعجينة الحلوى، والتي على ما أظن، تتكون من دقيق وسكر وزبد وبيض، فيتم بها عملية ذوبان للعناصر القابلة للذوبان كالسكر، كما يحدث تخمر لحبات النشا، واستحلاب للدهون، وكل من هذه العمليات لا يمكن إعادتها لمكوناتها الأصلية وفصلها. وإني أظن، أن المواد التي تستخدم في المطبخ لا تعد أمثلة تربوية جيدة لشرح مفهوم الامتزاج.
هل السوائل القابلة للامتزاج قابلة للانفصال مرة أخرى ؟
26/04/2002
تاريخ
إضافة على إجابة زميلي، أريد توضيح بعض النقاط حول مفهوم الامتزاج. يجب الإشارة أن هناك فرق بين ما يطلق عليه مزيج في الحياة اليومية، وبين المزيج الكيمو فيزيائي وهو المزيج المتجانس. فالمصطلح الأول، يشير عامة إلى مزيج غير متجانس، أي مزيج يتكون من حبوب مبعثرة، فقاعات، أو ألياف لأكثر من مادة بداخل بعض مواد أخرى. يشير كذلك مصطلح "متغاير" إلى تنافر المادة على مستوى الجزئيات مما يعني، إنه عند الانتقال إلى مستويات أكبر مئات المرات بالجزيء، نجد، في الجزيء تكوينات وأحجام مختلفة. كذلك يعد اللبن، والمايونيز مثلا [في تناول أولي] خليطاً متنافراً، يتكون من فقاعات من الدهون بداخل الماء. ويمكننا في هذه الحالة اعتبارهما مواد مستحلبة، وذلك لأن تلك الفقاعات المكونة لهما تكون إلى حد كبير مستقرة ولا تتجمع معا. كما يمكن اعتبار كذلك، بياض البيض المضروب خليطاً متنافراً من الهواء وزلال البيض. وتعد بعض المبيضات كذلك، خليطا غير متجانس من حبيبات بيضاء وحبيبات زرقاء. وكذلك الضباب عبارة عن خليط غير متجانس من الماء والهواء. وما يميز المصطلح الثاني، "وهو الخليط المتجانس"، أنه عبارة عن جزيئات لمادتين أو أكثر من مادة مجتمعة ومتحدة معا. فهو يخص المواد التي تكون متجانسة على مستوى الجزيئات، حيث يعني أنه عند الانتقال إلى مستويات أكبر مئات المرات بالجزيء، لا نجد أي اختلاف في التكوين، وهكذا يعد البرونز خليطا متجانسا من النحاس والقصدير، والنبيذ الأبيض خليطا متجانسا من الماء والإيثانول والبنزين، هو عبارة عن خليط متجانس من مواد هيدروكربونية مختلفة، أما الهواء، فهو خليط متجانس من غازات مختلفة، منها ثنائي الأزوت والأكسجين. ومن الجدير بالذكر، أن هذا المصطلح، يطلق على المواد التي تكون مركباتها ذات نسب متقاربة، أما في الحالة العكسية، أي أن تكون نسبة أحد المكونات أقل مقارنة بالمركب، يسمى الخليط في هذه الحالة بالمحلول. هكذا يسمى "ماء جافيل" الذي يتكون من بيكربونات الصوديوم وملح الطعام بالماء. كما يوجد كذلك، محاليل صلبة كالزرنيخ الممتزج بالسليكون النقي جدا ، و في بعض المركبات الإليكترونية مثلا. كما نلاحظ أنه يمكن أن يكون أحد شقي الخليط المتنافر نفسه مركباً متجانساً كزلال البيض مثلا، الذي يتكون من ماء وزلال البيض، وكما هو الحال مع معظم المركبات التي تم ذكرها قبل ذلك كالماء الذي يوجد في اللبن، والهواء الذي يوجد في الضباب. من الناحية النظرية، يمكن دائما فصل مركبات الخليط، وتكون تلك العملية أسهل، إذا كان هذا هو الحال مع خليط متنافر، سواء كان ذلك يتم بيالترشيح أو بالترسيب، وأما إذا كان الخليط متجانسا، فإنه تجري في هذه الحالة عمليات أكثر تعقيدا، مثل التقطير والتبخر والبلورة الجزئية. أما من الناحية العملية، هناك العديد من الممتزجات تكون عملية فصلها في غاية الصعوبة، كما هو الحال مع النحاس والقصدير بالبرونز مثلا. ويختلف رأيي عن رأي زميلي قليلا، في عدة نقاط، خاصة فيما يخص عملية فصل المركبات وما يخص أن العمليات الكيموفيزيائية، والتي تسمى بالخليط المتجانس. وأني أنصح باستخدام مصطلحات "توافق الامتزاج"، وتوافق المحلول"، بدلا من هذا المصطلح، حيث يستخدمان في الديناميكا الحرارية.