كيفية فصل الملح عن الماء

كيف تستخلص الملح من الماء المالح؟ لقرون حيّر هذا السؤال البحارة الذين تقطعت بهم السبل في البحر والطلاب في المعارض العلمية على حد سواء، لكن الجواب بسيط: التبخر. عندما تتسبب في تبخر المياه المالحة (إما بشكل طبيعي أو بالحرارة الاصطناعية) فإن الماء فقط يشكل بخار الماء - ويترك الملح وراءه. مع هذه المعرفة، من السهل جدًا فصل الملح عن الماء بمواد عادية قد تجدها متوفرة لديك في المنزل.

طريقة 1

طريقة 1 من 3:

إجراء تجربة التبخر الأساسية

تنزيل المقال

1
سخن الماء وأضف له الملح لعمل محلول ملحي. من السهل فهم مبادئ التبخر عمليًا من خلال إجراء هذه التجربة البسيطة. للبدء، كل ما تحتاج إليه هو القليل من ملح الطعام العادي وبعض مياه الصنبور وقدر صغير وقليل من الورق المقوى الأسود وموقد. أضف بضعة أكواب من الماء إلى القدر وضعه على موقد ساخن. انتظر حتى يسخن الماء (ليس بالضرورة حتى الغليان) لكن كلما زادت سخونته، زادت سرعة إذابة الملح.
- السبب في أن الماء الساخن هو الأفضل لإذابة الملح (والمواد الكيميائية عامةً) يكمن في تغيّر الحركة بين الجزيئات التي يتكون منها الماء. عندما يسخن الماء تزداد الحركة الجزيئية وبالتالي تلامس المزيد من جزيئات الملح، مما يسهّل تفكك الروابط.^{[١]Xمصدر بحثي}
2
أضف الملح حتى يتوقف عن الذوبان. استمر في إضافة ملاعق صغيرة من الملح وتقليبها في الماء لتذوب، وفي النهاية ستصل إلى نقطة لا يذوب فيها الملح، بغض النظر عن درجة حرارة الماء؛ يسمى هذا نقطة تشبع الماء. أغلق الموقد واترك الماء يبرد قليلًا.
- عندما يصل الماء إلى نقطة التشبع، تتوقف قدرته على إذابة الملح على المستوى الجزيئي، فقد ذاب الكثير من الملح حتى لم يعد هناك أي احتمال كيميائي للماء لتفكيك بلورات الملح الجديدة.^{[٢]Xمصدر بحثي}
3
اسكب الماء على ورق مقوى داكن اللون. باستخدام ملعقة أو مغرفة، اسكب القليل من الماء المالح على قطعة من الورق المقوى داكن اللون. ضع هذه الورقة على طبق لتتجنب أن تتشبع بالماء وتوصل البلل لسطح العمل أو المنضدة أدناها. الآن كل ما عليك فعله هو انتظار تبخر الماء؛ ستكون هذه العملية أسرع قليلًا إذا تركت الورقة في مكان يمكن يصله ضوء الشمس.
- لا تهدر بقايا المياه المالحة، فهناك الكثير من الأشياء التي يمكنك استخدامه معها. على سبيل المثال: يمكنك استخدامه لسلق بيضة أو سلق البطاطس أو حفظ السبانخ أو حتى مساعدتك في تقشير المكسرات!^{[٣]Xمصدر بحثي}
4
انتظر حتى يتكون الملح. عندما يتبخر الماء، يجب أن يترك وراءه بلورات ملح صغيرة تبدو على شكل قشور صغيرة أو لامعة أو بيضاء أو شفافة على سطح الورقة. تهانينا! لقد نجحت للتو بفصل الملح عن الماء.
- لا تتردد في كشط القليل من الملح من الورق لاستخدامه لتتبيل الطعام. سيكون آمنًا تمامًا للأكل، لكن انتبه من اختلاط أي فتات ورق بطعامك.

طريقة 2

طريقة 2 من 3:

تقطير المياه

تنزيل المقال

أظهرت التجربة البسيطة أعلاه كيفية استخلاص الملح من الماء، ولكن ماذا لو كنت تريد الاحتفاظ بالمياه النقية من الملح أيضًا؟ التقطير هو الجواب. التقطير هو عملية تسخين مواد لكل منها نقطة غليان مختلفة حتى ينفصل أحدها عن الآخر ثم تجميع التكثيف الذي يجب أن يكون "نقيًا" نسبيًا. في هذه الحالة، سنبدأ بصنع بضعة أكواب من الماء المالح (انظر أعلاه لرؤية الإرشادات المفصلة لذلك) وتسخينه على الموقد حتى يغلي.
2
ضع غطاء على الوعاء بشكل مائل. الآن ابحث عن غطاء للوعاء (ليس بالضرورة أن يكون بنفس مقاس فتحته تمامًا). وازن الغطاء على القدر بحيث يكون جزءًا منه معلقًا خارج الحافة، وحاول جعل الجزء الخارج عن الحافة هو أكثر نقطة منخفضة في الغطاء. راقب بينما يتكثف البخار أسفل الغطاء ويبدأ في التقاطر منه.
- عندما يغلي الماء المالح، سيتحول الماء (بدون الملح) إلى بخار ويصعد من الإناء. وعندما يصطدم بالغطاء، سيبرد قليلًا ويشكل تكاثف سائل (ماء) على الجانب السفلي من الغطاء. هذه المياه لا تحتوي على ملح، لذلك كل ما علينا فعله الآن هو تجميعها ليكون لدينا مياهًا خالية من الملح.
3
دع الماء يتجمع في وعاء. نظرًا لأن الماء يجري بشكل منحدر للأسفل، فإن التكثّف على الجانب السفلي للغطاء سوف يتجمع بشكل طبيعي عند أكثر نقطة منخفضة به وهو مائل. بمجرد أن يتجمع ما يكفي من الماء التكثف هنا، سيبدأ في تكوين قطرات تتساقط. ضع وعاءً تحت هذه البقعة لالتقاط قطرات الماء المقطر عند سقوطها.
- يمكنك أيضًا إذا أردت تمرير جسم معدني أو زجاجي طويل نحيف (مثل أداة تقليب أو مقياس حرارة) من الوعاء وصعودًا نحو أدنى نقطة على الغطاء - يجب أن يتدفق الماء من هذا الجسم إلى الوعاء.
4
كرر إذا لزم الأمر. عندما يغلي الماء المالح في الإناء، يجب أن يتجمع المزيد والمزيد من الماء المقطر في الوعاء الجانبي. سيكون معظم الملح قد أزيل من هذا الماء، ومع ذلك في بعض الحالات يمكن أن تبقى كمية صغيرة من الملح. في هذه الحالة يمكنك تجربة التقطير المزدوج؛ أي غلي الماء المقطر الذي جمعته بنفس طريقة غلي الماء المالح لإزالة أي ملح باقٍ منه.
- يفترض أن تكون هذه المياه آمنة للشرب، ولكن إذا لم تكن متأكدًا من نظافة كل من الغطاء والوعاء الذي غليت به الماء والآخر الذي جمعت فيه الماء المنقّى (والأداة المعدنية أو الزجاجية النحيفة التي قلبت بها، إذا كنت قد استخدمت واحدة)، لن يكون من الآمن استخدام هذا الماء للشراب أو الطعام.

طريقة 3

طريقة 3 من 3:

استخدام طرق غير شائعة

تنزيل المقال

1
استخدم التناضح العكسي. الطرق المذكورة أعلاه ليست هي الطرق الوحيدة لفصل الملح عن الماء، لكنها ببساطة الطرق الأكثر ملاءمة لمعظم الأشخاص الذين يجربون عملية الفصل هذه في البيت. من الممكن أيضًا فصل الملح عن الماء بطرق أخرى تتطلب مواد متخصصة. على سبيل المثال: يمكن لتقنية تسمى التناضح العكسي إزالة الملح من الماء المالح عن طريق دفع الماء عبر غشاء نافذ. يعمل هذا الغشاء كمرشح، لا يسمح بالمرور سوى لجزيئات الماء ويطرد الملوثات الذائبة (مثل الملح) بالخارج.^{[٤]Xمصدر بحثي}
- تُباع مضخات التناضح العكسي أحيانًا للاستخدام السكني ولكنها غالبًا ما تستخدم أيضًا لأغراض ترفيهية مثل التخييم. يمكن أن تكون المضخات باهظة الثمن إلى حد ما، عادة ما تكلف ما يعادل مئات الدولارات من عملتك المحلية.^{[٥]Xمصدر بحثي}
2
أضف حمض الديكانويك. من الطرق الأخرى لفصل الملح عن الماء هي استخدام تفاعلات كيميائية. على سبيل المثال: أظهرت الأبحاث أن معالجة المياه المالحة بمادة كيميائية تسمى حمض الديكانويك من الطرق الموثوقة لإزالة الملح.^{[٦]Xمصدر بحثي} بعد إضافة الحمض والتسخين قليلًا، ثم التبريد، يترسب الملح والشوائب الأخرى (أي، يتصلب ويغرق في القاع). عند اكتمال التفاعل، يستقر الماء والملح في طبقتين منفصلتين تمامًا، مما يسهل إزالة الماء.
- يتوفر حمض الديكانويك في متاجر المستلزمات الكيميائية. عادة ما يتراوح سعرها بين ما يعادل 30 و40 دولارًا (ما يقرب من 450 إلى 600) للزجاجة.
3
استخدم تقنية تحلية الماء كهربائيًا. باستخدام طاقة الكهرباء، من الممكن إزالة جزيئات مثل الملح من الماء. يتم ذلك عن طريق غمر (مهبط) سالب الشحنة (ومصعد) موجب الشحنة في الماء وفصلهما بغشاء مسامي. تعمل الشحنة الكهربائية للمِصعد والمهبط على "سحب" الأيونات الذائبة (مثل تلك التي يتكون منها الملح) تجاههم مثل المغناطيس، وبالتالي تجعل الماء نقيًا نسبيًا.^{[٧]Xمصدر بحثي}
- لاحظ أن هذه العملية لا تزيل بالضرورة البكتيريا أو الملوثات الأخرى من الماء، لذلك قد تكون هناك حاجة إلى المزيد من المعالجة لجعل المياه صالحة للشرب بالإضافة لهذه الطريقة عند عملها على ما في البرية. مع ذلك تشير أبحاث حديثة واعدة إلى تقنيات جديدة بالفعل تقتل البكتيريا كجزء من العملية.^{[٨]Xمصدر بحثي}

أفكار مفيدة

لا تستخدم مياه البحر إلا إذا اضطررت لذلك. بالإضافة إلى الملح، يمكن أن تحتوي مياه البحر أيضًا على معادن ومواد عضوية وملوثات أخرى تجعل من الصعب تنقيتها تمامًا.
يمكنك أيضًا استخدام جهاز شمسي لا يحتاج إلى موقد على الإطلاق. كل ما تحتاجه هو عمل ثقب في الأرض وبعض الغلاف البلاستيكي والصخور ووعاء أو كوب صغير.

تحذيرات

كن حذرًا عند غلي الماء على الموقد. إذا كنت بحاجة إلى لمس القدر أو المقلاة وهي ساخنة، فتأكد من استخدام قفاز الفرن أو منشفة لحماية نفسك.
لا تشرب الماء المالح إذا كنت تائهًا في البرية. تحتاج أجسامنا إلى ماء للتخلص من الملح أكثر مما تحتاج للمياه في حد ذاتها، لذا فإن المياه المالحة يمكن أن تصيبك بالجفاف.^{[٩]Xمصدر بحثي}