கலவைகளைப் பிரிப்பது எப்படி: ஒரு விரிவான வழிகாட்டி
நம்மைச் சுற்றியுள்ள உலகில், பெரும்பாலான பௌதீகப் பொருட்கள் தூயப் பொருட்களாக இல்லாமல் கலவைகளாகவே உள்ளன. நாம் சுவாசிக்கும் காற்று, நாம் அருந்தும் நீர் அல்லது நாம் உண்ணும் உணவு என எதுவாக இருந்தாலும், அவை பெரும்பாலும் மாறுபட்ட விகிதங்களில் இணைந்த ஒன்றுக்கும் மேற்பட்ட கூறுகளைக் கொண்டிருக்கின்றன. இந்தக் கூறுகளை எவ்வாறு பிரிப்பது என்பதைப் புரிந்துகொள்வது, அறிவியல் மற்றும் தொழில்துறை செயல்முறைகளுக்கு உதவுவதோடு மட்டுமல்லாமல், அன்றாடப் பணிகளுக்கும் உதவுகிறது. இந்தக் கட்டுரை, கலவைகளைப் பிரிப்பதற்கு உள்ள பல்வேறு முறைகளை விரிவாக ஆராய்கிறது.
கலவைகளைப் புரிந்துகொள்வது
பிரித்தெடுக்கும் நுட்பங்களைப் பற்றி விரிவாகப் பார்ப்பதற்கு முன், கலவைகள் என்றால் என்ன என்பதைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம். கலவை என்பது, இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட வெவ்வேறு பொருட்களை, எந்த வேதிவினையும் நிகழாத வகையில் ஒன்றிணைப்பதன் மூலம் உருவாக்கப்படும் ஒரு பொருளாகும். கலவைகளை இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்:
1. ஒருபடித்தான கலவைகள்: இவற்றின் கூறுகள் சீராகப் பரவியிருக்கும், மேலும் கலவை முழுவதும் ஒரே மாதிரியாகத் தோன்றும். உப்பு நீர், நீர் மற்றும் பித்தளை ஆகியவை இதற்கு எடுத்துக்காட்டுகள்.
2. ஒருபடித்தான கலவைகள்: இவற்றின் கூறுகள் சீராகப் பரவியிருக்காது, மேலும் தனித்தனி நிலைகள் அல்லது அடுக்குகளைக் காண முடியும். எண்ணெய் மற்றும் நீர், மணல் மற்றும் இரும்புத் துகள்கள், மற்றும் சாலட் ஆகியவை இதற்கு எடுத்துக்காட்டுகள் ஆகும்.
கலவைகளை ஏன் பிரிக்க வேண்டும்?
கலவைகளைப் பிரிக்கும் திறன் ஆழமான தாக்கங்களைக் கொண்டுள்ளது:
– சுத்திகரிப்பு: மூலப்பொருட்களிலிருந்து தூயப் பொருட்களைப் பெறுதல்.
மறுசுழற்சி: கழிவுகளிலிருந்து பொருட்களை மீட்டெடுப்பது.
– தொழில்துறை செயல்முறைகள்: உற்பத்திக்குத் தேவையான மூலப்பொருட்களைப் பிரித்தெடுத்தல்.
ஆராய்ச்சி: தனிமங்கள் அல்லது சேர்மங்களின் குறிப்பிட்ட பண்புகளைப் பற்றி ஆராய்வது.
கலவைகளைப் பிரிக்கும் முறைகள்
ஒரு கலவையின் கூறுகளை, அவற்றின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளைப் பொறுத்து பிரிப்பதற்குப் பல நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தலாம். மிகவும் பொதுவான சில முறைகள் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளன:
1. வடிகட்டுதல்
வடிகட்டுதல் என்பது ஒரு திரவம் அல்லது வாயுவிலிருந்து திடத் துகள்களைப் பிரித்தெடுக்கப் பயன்படும் ஒரு இயந்திரப் பிரிப்புச் செயல்முறையாகும். ஒரு கூறு கரைப்பானில் கரையாததாக இருக்கும்போது இந்த முறை பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
இது செயல்படும் விதம் :
– அக்கலவையை ஒரு வடிகட்டி வழியாக ஊற்றவும் (உதாரணமாக, வடிகட்டித் தாள் அல்லது சல்லடை).
திடத் துகள்கள் வடிகட்டியில் சிக்கிக்கொள்கின்றன, அதே சமயம் திரவம் அல்லது வாயு அதன் வழியே கடந்து செல்கிறது.
பயன்பாடுகள்: காபி தயாரித்தல், நீர் சுத்திகரிப்பு மற்றும் குளிரூட்டல்.
2. வடித்தல்
காய்ச்சிவடித்தல் முறையானது, பொருட்களின் வெவ்வேறு கொதிநிலைகளைப் பயன்படுத்தி ஒருபடித்தான கலவையைப் பிரித்தெடுக்கிறது.
இது செயல்படும் விதம் :
– கலவையில் உள்ள ஒரு கூறு ஆவியாகும் வரை அதனைச் சூடாக்கவும்.
– ஆவியை ஒடுக்கம் மூலம் மீண்டும் திரவ வடிவத்திற்கு சேகரிக்கவும்.
பயன்பாடுகள்: சாராயம் தயாரித்தல், நீரை வடித்தல் மற்றும் கச்சா எண்ணெயைச் சுத்திகரித்தல்.
3. ஆவியாதல்
ஆவியாதல் என்பது ஒரு கரைசலைச் சூடுபடுத்தி, அதிலுள்ள கரைப்பானை அகற்றி, கரைந்துள்ள திடப்பொருளைப் பின்தள்ளும் ஒரு செயல்முறையாகும்.
இது செயல்படும் விதம் :
கரைப்பான் ஆவியாகும் வரை கலவைக்கு வெப்பம் அளிக்கவும்.
– கரைபொருள் (திடக் கூறு) எச்சமாக எஞ்சி நிற்கிறது.
பயன்பாடுகள் : கடல் நீரிலிருந்து உப்பு பிரித்தெடுத்தல், பாகு செறிவூட்டல்.
4. மையவிலக்கு
மையவிலக்கு முறையானது, கலவையை அதிவேகத்தில் சுழற்றுவதன் மூலம் அடர்த்தியின் அடிப்படையில் துகள்களைப் பிரிக்கிறது.
இது செயல்படும் விதம் :
– கலவையை ஒரு மையவிலக்கு இயந்திரத்தில் வைத்துச் சுழற்றுங்கள்.
அடர்த்தியான துகள்கள் வெளிப்புறமாக நகர்கின்றன, அதே சமயம் அடர்த்தி குறைந்த துகள்கள் மையத்திற்கு அருகில் இருக்கின்றன.
பயன்பாடுகள் : இரத்தக் கூறுகளைப் பிரித்தல், டி.என்.ஏ-வைத் தூய்மைப்படுத்துதல் மற்றும் கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு.
5. குரோமடோகிராபி
நிறப்பிரிகை என்பது, ஒரு நிலையான மற்றும் ஒரு நகரும் கட்டத்தின் மீதான கூறுகளின் ஈர்ப்பின் அடிப்படையில் அவற்றைப் பிரித்தெடுக்கப் பயன்படும் ஒரு நுட்பமாகும்.
இது செயல்படும் விதம் :
– கலவையை ஒரு நகரும் கட்டத்தில் (திரவம் அல்லது வாயு) கரைக்கவும்.
– இந்தக் கரைசலை ஒரு நிலையான ஊடகத்தின் (உதாரணமாக, காகிதம் அல்லது ஒரு தூண்) வழியாகச் செலுத்தவும்.
– வெவ்வேறு கூறுகள் வெவ்வேறு வேகத்தில் நகர்வதால், அவை பிரிந்து செல்கின்றன.
பயன்பாடுகள் : மருந்துச் சோதனை, உணவுத் தொழில் மற்றும் உயிர்வேதியியல் பகுப்பாய்வு.
6. காந்தப் பிரிப்பு
காந்தப் பிரிப்பு முறையானது, காந்தப் பண்புகளைப் பயன்படுத்தி காந்தப் பொருட்களைக் காந்தமற்ற பொருட்களிலிருந்து பிரித்தெடுக்கிறது.
இது செயல்படும் விதம் :
– கலவையை ஒரு காந்தப்புலத்திற்கு உட்படுத்தவும்.
காந்தப் பொருட்கள் காந்தத்தால் ஈர்க்கப்பட்டு, காந்தத்தன்மையற்ற பொருட்களிலிருந்து பிரிகின்றன.
பயன்பாடுகள் : கழிவு மேலாண்மை, சுரங்கத் தொழில் மற்றும் மறுசுழற்சித் தொழில்கள்.
7. தெளித்தல்
தெளியவைத்தல் என்பது, ஒரு திரவத்தை அதில் கரையாத திடப் படிவத்திலிருந்து பிரிப்பதற்காக ஊற்றி வெளியேற்றுவதாகும்.
இது செயல்படும் விதம் :
– கலவையை புவியீர்ப்பு விசையால் நிலைபெற விடுங்கள்.
திடப்பொருளை விட்டுவிட்டு, திரவத்தை கவனமாக வெளியே ஊற்றவும்.
பயன்பாடுகள்: ஒயினை வடித்தல், நீரிலிருந்து எண்ணெயைப் பிரித்தல்.
8. படிகமாக்கல்
படிகமாக்கல் என்பது, கரைதிறனில் உள்ள வேறுபாடுகளைப் பயன்படுத்தி, ஒரு அதிசெறிவூட்டப்பட்ட கரைசலிலிருந்து ஒரு திடப்பொருளைப் பிரித்தெடுக்கும் செயல்முறையாகும்.
இது செயல்படும் விதம் :
– அதிக செறிவுள்ள கரைசலிலிருந்து கரைப்பானைக் குளிர்விக்கவும் அல்லது ஆவியாக்கவும்.
கரைபொருள் அதன் தெவிட்டிய நிலையை அடையும்போது படிகங்கள் உருவாகின்றன.
பயன்பாடுகள் : சர்க்கரை உற்பத்தி, இரசாயனங்களைத் தூய்மைப்படுத்துதல்.
9. கரைப்பான் பிரித்தெடுத்தல்
கரைப்பான் பிரித்தெடுத்தல் முறையானது, ஒரு இருகூறு கலவையின் ஒரு கூறினைத் தேர்ந்தெடுத்துக் கரைக்க ஒரு கரைப்பானைப் பயன்படுத்துகிறது.
இது செயல்படும் விதம் :
கரைப்பானைக் கலவையுடன் கலக்கவும்.
கரைப்பான் ஒரு கூறினை மற்றொன்றை விட எளிதாகக் கரைக்கிறது.
– கரைதிறன் வேறுபாடுகளின் அடிப்படையில் கட்டங்களைப் பிரிக்கவும்.
பயன்பாடுகள் : அத்தியாவசிய எண்ணெய்களைப் பிரித்தெடுத்தல், தாதுக்களிலிருந்து உலோகங்களை மீட்டெடுத்தல்.
சரியான முறையைத் தேர்ந்தெடுப்பது
ஒரு கலவையைப் பிரிக்கும் முறையானது, பின்வரும் பல காரணிகளைச் சார்ந்துள்ளது:
கலவையின் தன்மை (ஒருபடித்தானதா அல்லது பலபடித்தானதா).
– கூறுகளின் இயற்பியல் பண்புகள் (கொதிநிலை, கரைதிறன், அடர்த்தி, காந்தப் பண்புகள்).
– நடைமுறை சார்ந்த பரிசீலனைகள் (வேகம், செலவு, உபகரணங்கள் கிடைப்பது).
நடைமுறை எடுத்துக்காட்டுகள்
சமையலறை வேதியியல்
1. காபியை வடிகட்டுதல்: ஒரு வடிகட்டியைப் பயன்படுத்தி, காபித் தூள் திரவக் காபியிலிருந்து பிரிக்கப்படுகிறது.
2. வெண்ணெய் தயாரித்தல்: கிரீமைக் கடைவதால், அதிலுள்ள கொழுப்புத் துகள்கள் ஒன்றிணைந்து, மோரிலிருந்து பிரிக்கப்படுகின்றன.
3. உப்பு எடுத்தல்: பெரிய பாத்திரங்களில் கடல்நீர் ஆவியாக்கப்பட்டு, படிக உப்பு எஞ்சி எடுக்கப்படுகிறது.
தொழில்துறை பயன்பாடுகள்
1. எண்ணெய் சுத்திகரிப்பு: கச்சா எண்ணெய், பெட்ரோல், டீசல் மற்றும் மண்ணெண்ணெய் போன்ற அதன் பல்வேறு கூறுகளாக வடித்தெடுக்கப்படுகிறது.
2. மருந்துப் பொருட்கள்: படிகமாக்கல் மற்றும் நிறப்பிரிகை போன்ற நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி மருந்துகள் பெரும்பாலும் சுத்திகரிக்கப்படுகின்றன.
3. நீர் சுத்திகரிப்பு: நீரிலிருந்து அசுத்தங்களை நீக்க வடிகட்டுதல் மற்றும் மையவிலக்கு முறை பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
தீர்மானம்
கலவைகளைப் பிரிப்பது என்பது அன்றாட வாழ்க்கை மற்றும் தொழில்துறை செயல்பாடுகள் ஆகிய இரண்டின் ஒரு அடிப்படை அம்சமாகும். ஒரு கலவையில் உள்ள கூறுகளின் பண்புகளைப் புரிந்துகொள்வது, பொருத்தமான பிரித்தல் நுட்பத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கு மிகவும் அவசியமாகும். நீங்கள் காபி தயாரித்தாலும், எண்ணெயைச் சுத்திகரித்தாலும், அல்லது அறிவியல் ஆராய்ச்சி நடத்தினாலும், நாம் விவாதித்த பிரித்தல் முறைகள் இன்றியமையாதவையாக இருக்கும். இந்த நுட்பங்களில் தேர்ச்சி பெறுவதன் மூலம், நாம் இயற்கை உலகத்தை மிகவும் திறமையாகவும் செயல்திறனுடனும் கையாளவும் பயன்படுத்தவும் முடியும்.
