•كيف يمكنك تفادى أخطاء نتائج عملية الترشيح؟
معظم المركبات تحتاج إلى التنقية والتعقيم، ومن ضمن الطرق المستخدمة هي "الترشيح": وهي عملية يتم فيها إزالة الجزيئات الصلبة من السوائل أو السوائل الغازية باستخدام وسط ترشيحي يحتوي على ثغرات أصغر من حجم الجزيئات الصلبة، مما يمنعها من المرور ويسمح للسائل بالمرور. سواء كان المنتج المرغوب هو الجزء السائل أو الصلب، تُستخدم هذه العملية في استرداد الترشيح أو الترشيح الصلب. وقد عُرفت هذه العملية منذ القدم، كما في حالة تصفية مياه نهر مليء بالوحل عبر الرمال على ضفاف النهر، حيث تسربت المياه النقية التي تم ترشيحها بواسطة الرمال إلى حفرة. ومن هنا نشأت فكرة استخدام عملية الترشيح في المعامل إلى يومنا هذا في العديد من التجارب. لذلك، يجب معرفة المتطلبات الأساسية لعملية الترشيح وأنواعها لتجنب الأخطاء الناتجة عنها قدر الإمكان.
المتطلبات الأساسية لعملية الترشيح: أولاً: وسط الترشيح، وهو الذي يمنع الجزيئات الصلبة من المرور. ينقسم وسط الترشيح إلى فئتين: حواجز رفيعة وسطحية مثل ورق الترشيح المعملي أو الشاش، حيث تكون الفتحات أصغر من الجزيئات المراد إزالتها. حواجز سميكة وعميقة مثل طبقات الرمل أو أحواض فحم الكوك، وتكون فيها الفتحات أكبر من الجزيئات، بحيث تنتقل الجزيئات لمسافة معينة على طول المسار الملتوي للسائل قبل أن تقع في شراك الفجوات الدقيقة. ثانياً: السائل المراد ترشيحه، وهو السائل الذي يحتوي على الجزيئات الصلبة العالقة به والذي يُسمى بالراشح بعد مروره من وسط الترشيح. ثالثاً: القوة الدافعة، وهي القوى التي تسبب تدفق السوائل خلال وسط الترشيح، مثل فرق الضغط، الطرد المركزي أو الجاذبية الأرضية. رابعاً: المرشح، وهو الذي يحمل وسط الترشيح ويحتوي على السائل ويسمح بتطبيق القوة الدافعة.
أنواع الترشيح: هناك أنواع مختلفة من الترشيح، بعضها يُستخدم للتنقية والتعقيم والبعض الآخر لفصل المواد. اختيار النوع المناسب يعتمد على طبيعة المادة المراد ترشيحها وما إذا كانت المادة الصلبة معلقة في السائل أو مذابة. إليك بعض الأنواع الشائعة: الترشيح بالتفريغ :يستخدم مضخة تفريغ لسحب السائل من خلال المرشح بمساعدة الجاذبية الأرضية وفرق الضغط. يُستخدم قمع Büchner مع ورق الترشيح الذي يحتوي على ثقوب أصغر من الجزيئات المراد ترشيحها. هذه الطريقة فعالة لترشيح الجزيئات الصلبة صغيرة الحجم، ويمكن استخدامها أيضًا لتجفيف هذه المواد. الترشيح البارد: يتم فيه تبريد المحلول بسرعة مما يؤدي إلى تكوين بلورات صغيرة يمكن ترشيحها بسهولة، مثل جزيئات الأحماض الدهنية. الترشيح الساخن: يتم فيه تسخين المحلول والمرشح والقمع لتقليل تكوين البلورات أثناء الترشيح من خلال إذابتها وإزالة الشوائب، وتتم إعادة بلورة المادة النقية مرة أخرى بعد ذلك. تُستخدم هذه الطريقة عندما تسد البلورات القمع أثناء الترشيح. الترشيح بالطرد المركزي: يعتمد على تدوير المادة بسرعة عالية لفصل الجزيئات الأكثر كثافة عن الأقل كثافة باستخدام القوى الطاردة المركزية. يُستخدم بشكل شائع في فصل الخلايا أو الجزيئات الدقيقة في المحاليل السائلة.
تفادي أخطاء الترشيح: رغم أن الترشيح عملية مهمة تُستخدم في العديد من المجالات، إلا أنها ليست كاملة وقد تحدث بعض الأخطاء مثل بقاء بعض السوائل على جوانب المرشح أو تسرب الجسيمات الصلبة. لتفادي هذه الأخطاء التي قد تؤدي إلى نتائج غير دقيقة، يجب مراعاة ما يلي: استخدام ورق ترشيح مناسب: يجب أن يتناسب حجم فتحات ورق الترشيح مع حجم الجزيئات المراد إزالتها. تثبيت المرشح بشكل صحيح: لضمان عدم وجود فتحات غير مرغوب فيها قد تؤدي إلى تسرب الجسيمات الصلبة. اختيار النوع المناسب من الترشيح: يجب تحديد نوع الترشيح وفقًا لطبيعة السائل والمادة الصلبة المراد فصلها، وكذلك الظروف التجريبية مثل درجة الحرارة والضغط. مع اتباع هذه الخطوات والحرص على اختيار الوسائل الصحيحة، يمكنك تقليل الأخطاء في عملية الترشيح والحصول على نتائج دقيقة وموثوقة.
الكاتب: بسنت رضوان
