تنقية وفصل المواد العضوية الصلبة:
التطبيقات الصناعية لعمليات الفصل والتنقية:
المفاهيم الأساسية لعمليات الفصل:
أسباب عمليات فصل المواد الصلبة:
ما هي المعايير الأساسية لفصل المواد الصلبة؟
تنقية وفصل المواد العضوية الصلبة:

 

تنقية المركبات العضوية مهم لأنّ المركب العضوي المصنوع في المختبر يحتوي على شوائب. يمكن التحقق من نقاوة المركب العضوي من خلال المعايير التالية:

نقطة الانصهار الحادة التي لا تتغير عند المزيد من التنقية.

 

في حالة المواد الصلبة، قم بخلط المادة الصلبة مع عينة معروفة من المركب النقي ويلاحظ نقطة انصهارها. يجب أن تظل m.pt كما هي.

 

نقطة الغليان المتوافقة.

 

شكل بلوري محدد.
التطبيقات الصناعية لعمليات الفصل والتنقية:

 

في الثورات الصناعية والتكنولوجية، اكتسبت عمليات الفصل والتنقية أهمية كبرى. خلال الحرب العالمية الثانية، على سبيل المثال: كانت إحدى المشاكل الرئيسية لمشروع مانهاتن، وهو مشروع بحثي حكومي أمريكي أدى إلى صنع القنابل الذرية الأولى، هو فصل اليورانيوم 235 عن اليورانيوم 238.

تجد العديد من الصناعات الآن الفواصل أمرًا لا غنى عنه، تقوم صناعة البترول بفصل النفط الخام إلى منتجات تستخدم كوقود ومواد تشحيم ومواد خام كيميائية، تقوم صناعة الأدوية بفصل وتنقية الأدوية الطبيعية والاصطناعية لتلبية الاحتياجات الصحية، وتقوم صناعة التعدين على فصل المعادن وتنقيتها.

الانفصال والتطهيرات تجد أماكنها في الطب والعلوم. في علوم الحياة، يمكن إرجاع العديد من التطورات مباشرة إلى تطوير كل طريقة فصل جديدة. تتمثل الخطوة الأولى في فهم التفاعلات الكيميائية للحياة في معرفة المواد الموجودة في العينات المأخوذة من المصادر البيولوجية، يتجلى التحدي وقوة عمليات الفصل هذه في الفصل الكهربي للهلام ثنائي الأبعاد للبروتينات متعددة الببتيدات المسمى الكبريت 35، أو البروتينات، من خلايا السلى الظهارية المحولة (AMA). تمت ملاحظة ما مجموعه 1،244 عديد ببتيدات، العديد من وظائفها غير معروفة حاليًا.

المفاهيم الأساسية لعمليات الفصل:

 

عمليات فصل المواد الصلبة، مثل الذرات والجزيئات والجسيمات الدقيقة (الرمل والمعادن والبكتيريا وما إلى ذلك). تبدأ هذه العمليات بعينة في حالة مختلطة (تتكون من أكثر من مادة واحدة) وتحولها إلى عينات جديدة، كل منها – في الحالة المثالية – تتكون من مادة واحدة.

 

أسباب عمليات فصل المواد الصلبة:

 

السبب الرئيسي لإجراء عمليات الفصل هو تغيير تكوين العينة، بحيث يمكن تحليل واحد أو أكثر من المكونات. على سبيل المثال: يعد تحليل ملوثات الهواء لتقييم جودة الهواء ذا أهمية كبيرة، ومع ذلك فإنّ العديد من الملوثات ذات تركيز منخفض جدًا بحيث لا يمكن تحليلها بشكل مباشر، حتى مع أكثر الأجهزة حساسية.

ما هي المعايير الأساسية لفصل المواد الصلبة؟

 

يستخدم محلول الملح لترطيب الوسط وتوصيل الأقطاب الكهربائية. يتم وضع الخليط المراد فصله في وسط الوسط الداعم، ويتم تطبيق جهد كهربائي، كما تتحرك البروتينات الموجبة الشحنة نحو القطب السالب الشحنة (الكاثود)، بينما تهاجر البروتينات سالبة الشحنة نحو القطب الموجب الشحنة (الأنود). سرعة الانتقال في كل اتجاه لا تعتمد فقط على شحنة البروتينات، ولكن أيضًا على حجمها وبالتالي يمكن فصل البروتينات التي تحمل نفس الشحنة.

هنالك تقنية أخرى لفصل المواد الصلبة تعتمد على التوازن السائل والصلب وهي ذوبان المنطقة، والذي وجد استخدامه الأكبر في تنقية المعادن. غالبًا ما يتم الحصول على نقاء يصل إلى 99.999 بالمائة من خلال تطبيق هذه التقنية، وعادةً ما تكون العينات في حالة نقاوة معتدلة قبل إجراء ذوبان المنطقة.