الترشيح الكيميائي هو عبارة عن عملية يتم من خلالها فصل المادة الصلبة والسائلة عن الخليط بواسطة مرشح له تركيب معقد يمكن للسائل فقط المرور من خلالها، بحيث تكون الجسيمات الصلبة التي لا تمر عبر وسيط المرشح ذو حجم كبير، والسائل الذي يمر يسمى بالمرشح.
أنواع الترشيح في التحليل الكمي
الترشيح تحت تأثير الجاذبية
يستخدم في طريقة الترشيح تحت تأثير الجاذبية ورق الترشيح، في البداية يتم ثني الورقة إلى أنصاف (1/2) ثم أرباع (1/4) ثم دوائر، وبعد ذلك يتم وضعها في القمع الزجاجي، ويتم تثبيت ورقة الترشيح بالمذيب يكون بالعادة ماء مقطر، وأثناء عملية الترشيح يجب عدم ملء ورقة الترشيح أكثر من ثلاث أرباع (3/4) حجم القمع، خوفاً من تسرب حجم المحلول غير المرشح إلى الراشح.
كما يجب نقل محتويات الكأس كمياً إلى الراسب باستعمال تيار من الماء المقطر، أو المذيب مستخدماًً دورق الغسيل وقضيباً زجاجياً، بحيث يتم تصنيع أوراق الترشيح من أنسجة معينة تُسمى أنسجة سليلوزية، كما يجب أن تكون أوراق الترشيح التي تُستخدم في التحاليل الكيميائية الكمية لا تحتوي على الرماد، أي بصيغة أخرى عديمة الرماد، على عكس أورق الترشيح التي تُستخدم في التحاليل الكيميائية النوعية التي تتميز بدرجات متفاوتة من النفاذية.
بحيث يتم اختيار النوع الملائم من حجم حبيبات الراسب، على سبيل المثال لإكمال عملية فصل حبيبات الراسب كبريتات الباريوم، يتم استخدام ورق ترشيح الذي يتميز بأنهُ بطيء جداً وذي مسامات دقيقة جداً، بينما يتم استخدام ورق الترشيح من النوع المتوسط لإتمام عملية ترشيح أوكزوالات الكالسيوم، ومن المهم حفظ ورق الترشيح بعيداً عن الغبار وأبخرة المختبر.
الترشيح بالتفريغ الجزئي
تتميز هذه الطريقة بأنها أكثر سرعة من طريقة الترشيح تحت تأثير الجاذبية، ومن الأفضل استخدام هذه الطريقة عند توافر إمكانيات الطريقة، بحيث يتم استخدام في هذه الطريقة جفنات معينة وخاصة مثل جفنات جوش وجفنات الترشيح الزجاجية المسامية.
حيث أنه من الأفضل عدم استخدام ورق الترشيح العادي حتى لا يحدث تفاعلات بين السائل الأم ومادة السيليلوز، مع وجود اتساع حجم مسام ورقة الترشيح مقارنةً بحبيات الراسب، لذلك لا نستخدم ورق الترشيح العادي، وتُدّعم الجفنة بحلقة من نوع معين تدعي حلقة مطاطية، كما يتم وضعها داخل القمع على دورق التفريغ، بحيث تتم عملية التفريغ عن طريق مضخة خاصة تسمى مضخة التفريغ الكهربائية.
أنواع الجفنات المستخدمة في التفريغ الجزئي
تستخدم أنواع عديدة من من الجفنات ذات القاعدة المسامية، منها ما يلي:
- جفنة جوش (Gooch Crucible): تتميز بأنها مصنوعة من مادة الخزف، ومن صفاتها أنها ذو قاعدة لها فتحات صغيرة متعددة، حيث يتكون وسط الترشيح من الأسبستوس التي تكون وظيفتها تُجمع الراسب التي تكون ذو حبيبات صغيرة الحجم.
- جفنات الترشيح الخزفية المسامية: هي جفنات تتميز بأنها ذات قاعدة مصنوعة من الخزف مسامية، حيث عند استعمالها يتم تسخينها إلى درجات حرارة عالية، يتم استخدامها عند ترشيح المحاليل المائية أو الأحماض التي تكون مخففة عند درجات حرارة عالية، بحيث أن من صفاتها أنها تتأثر بالمحاليل القاعدية، ويمكن تصنيفها إلى ثلاث أنواع نسبة إلى حجم الفتحات ذو أقطار معينة (15، 5، (1.2)) ميكرون.
- جفنات الترشيح الزجاجية المسامية: تتميز هذه الجفنات بأنها مصنوعة من الزجاج البورسليكاتي الذي يتميز هذا النوع من الزجاج بأنهُ مقاوم للحرارة والمواد الكيميائية، ويتشكل بشكل أساسي من السليكا وأكسيد البورون، وأن هذه الجفنات لها قاعدة مسامية تتكون من زجاج على شكل حُبيبات يكون ملبد مصهور على قاعدة الجفنة، بحيث يمكن الحصول عليها عند درجات متفاوتة من حجم الفراغات ابتداء من (5) إلى (120) ميكرون، ويستخدم هذا النوع عند التعامل مع راسب من السهولة تجفيفه عند درجات حرارة منخفضة، وتتميز هذه الجفنات بأنها تتحمل الماء والأحماض المخففة الساخنة، حيث أنه عندما تكون ساخنة يظهر عليها تأثير عند تعرضها للمحاليل القاعدية، يتم استخدامها في صناعة أقماع بوخنر (Buchner) لجمع الأملاح بعد تبلورها.
