معنى الترشيح في الفيزياء
يُقصد بالترشيح (بالإنجليزية: Filtration) فيزيائيًا بأنّه عملية تعمل على إزالة الجسيمات الصغيرة الصلبة المنتشرة في المواد السائلة أو السوائل الغازية باستخدام مرشّحات تسمح بمرورها عبرها، مع ضمان بقاء المواد الصلبة متجمّعةً عليها.
تهدف عمليات الترشيح عمومًا إلى الحصول على المادة الصلبة المتجمّعة أو تنقية الموائع المطلوبة، كما يمكن الاستفادة أحيانًا من العنصرين المنفصلين كلّ على حدة، وجدير بالذّكر أن الترشيح قد كان معروفًا منذ القدم، وقد استُخدم سابقًا في تصفية مياه الأنهار الموحلة للحصول على المياه النقيّة .
أمثلة يومية على الترشيح
يعدّ الترشيح من الطرق الشهيرة المستخدمة في فصل المواد في المختبرات، إضافةً إلى أهمّيتها في الحياة اليومية، ومن أبرز استخداماتها ما يأتي:
تتطلّب هذه العملية وضع كمّية من البنّ المطحون فوق المرشّح، ومن ثمّ صب الماء الساخن فوقه لإنتاج القهوة السائلة الصافية.
يعدّ هذا المثال شائعًا جدًا، إذ يتطلّب نقع وإعداد الشاي الحصول على المرشّحات الورقيّة أو المعدنية لوضع الأوراق داخلها.
تعدّ الكلية من المرشّحات الطبيعية الموجودة في جسم الكائنات الحية، إذ أنّها العضو المهمّ في تصفية الدم.
تُستخدم المكانس في إزالة الغبار الجزيئات الصغيرة المنتشرة في الهواء، كحبوب اللقاح على سبيل المثال.
تتواجد داخل أحواض السمك مرشحات تستخدم في إزالة الجسيمات العالق بالماء.
تتكوّن الخزانات الجوفية من كميّات من الرمال والصخور المنفذة التي تعمل على تصفية المياه وتنقيتها.
أنواع الترشيح الفيزيائي
تتعدّد الطرق التي يمكن الاعتماد عليها لفصل المواد بالترشيح ومنها ما يأتي:
الترشيح الفراغي
يعتمد هذا النوع من الترشيح على وجود مضخة تعمل على تفريغ السوائل بسحبها من خلال المرشّحات كورق الترشيح، فتمر هذه السوائل عبر ثقوب صغيرة، كما تُستخدم هذه الطريقة غالبًا عندما تكون جزيئات المادة الصلبة المراد ترشيحها صغيرة الحجم.
الترشيح بالطرد المركزي
يُستخدم الطرد المركزي أحيانًا في عمليات الترشيح، إذ يمكن من خلاله العمل على تدوير المادة المطلوبة بسرعة كبيرة جدًا، وينتج من هذا الدوران أفقيًا انفصال المواد ذات الكثافات العالية عن الأقل كثافة.
الترشيح البارد
يعتمد الترشيح البارد على درجات الحرارة شديدة الانخفاض، كما يمكن استخدام الحمامات الجليدية في هذا النوع، وتتمركز هذه العملية في تجميد المواد صعبة الترشيح ليسهل فصلها، ومن الأمثلة الشائعة على مواد يمكن فصلها بهذه الطريقة، الأحماض الدهنية.
الترشيح الساخن
يُستخدم هذا النوع من الترشيح في فصل المركبات البلورية المحتوية على الشوائب، وتُطبّق من خلال إذابة هذه المركّبات ومن ثمّ إزالة الشوائب منها بالترشيح، وبعد ذلك تُعاد بلورة المادة النقيّة، أمّا بالنسبة لشروط هذه الطريقة فهي ألّا تذوب الشوائب قبل المادة البلورية أو معها.
الترشيح متعدّد الطبقات
يهدف تعدّد الطبقات إلى فصل المواد الصلبة متنوّعة الأحجام الموجودة في السوائل، إذ تعدّ كل طبقة مسؤولةً عن فصل حجم محدّد، وتجري من خلال سكب السائل الذي يحتوي على الشوائب فوق الطبقات، للحصول على سائل نقي في النهاية.
