الرواسب الغروية

الرواسب الغروية هي دقائق صغيرة جداً منفردة لا ترى بالعين المجردة، حيث تبقى هذه الدقائق عالقة في المحلول مما يعني أنها غير قابلة للاستقرار، لكنها تبقى عالقة في المحلول، ولا يتم فصلها عن طريق وسط مرشح، ولأن الدقائق الغروية الانفرادية تكون صغيرة لا تلتصق على الوسط المرشح الاعتيادي والأبعد من ذلك فإن الحركة البراونية (Brownian Motion) تمنع مثل هذه الدقائق من الاستقرار تحت تأثير الجاذبية، كما أن الدقائق الانفرادية لمعظم الغرويات يمكن أن تتخثر أو أن تتجمع؛ لتنتج كتل غير بلورية سهلة الترشيح وتستقر بسهولة في القعر الكأس أو الإناء.

ماهية تخثر الغرويات

عملية التخثر تحدث في العادة عندما يتم التسخين لمدة قصيرة من الوقت خاصة عندما ترافقها عملية الرج، وعند ارتفاع درجة الحرارة ينخفض معدل الإدمصاص والشحنة الكلية على الدقائق، حيث إن الدقائق وبارتفاع درجة الحرارة تكتسب طاقة حركية كافية للتغلب على الحاجز بينها لتقترب مع بعضها من بعض.

وتوجد طرق كثيرة وفعالة للتخثر من خلال زيادة تركيز الإلكتروليت للمحلول عن طريق زيادة مركب أيوني، وتحت هذه الظروف فإن حجم المحلول الذي يحتوي على أيونات كافية ذات شحنة معاكسة حتى تعادل الشحنة على الدقائق تصبح قليلة، حيث يتم إدخال الكتروليت؛ نظراً لما له تأثير على تقلص طبقة الأيونات المقابلة، حيث تكون الشحنة السطحية للدقائق أكثر تعادل.

على سبيل المثال عند إضافة نترات الفضة إلى كلوريد الصوديوم، فإن دقائق كلوريد الفضة المتكونة تكون في محيط يتواجد فيه أيونات الكلوريد من كلوريد الصوديوم بتركيز عالي، حيث إن الشحنة السالبة التي تمتلكها دقائق كلوريد الفضة تكون عالية، وهذه الشحنة السالبة يقابلها طبقة من الأيونات الموجبة، وهي أيونات الصوديوم والهيدرونيوم، بحيث تحيط بدقائق كلوريد الفضة وتشكل ما يدعى طبقة الأيونات المقابلة لمعادلة الشحنة السالبة على كلوريد الفضة، في هذه الحالة لا يحصل التخثر.

في المقابل فإنه كلما تم إضافة كمية زائدة من نترات الفضة أو أكثر ستقل الشحنة لكل دقيقة من دقائق كلوريد الفضة؛ وذلك لأنهُ حدث نقصان في تركيز أيون الكلوريد، كما أن تأثير التنافر على الطبقة الثنائية سيقل، وعند الاقتراب من التنافر الكيميائي يتم ملاحظة ظهور بشكل مفاجئ للتخثر في الراسب الغروي، وبعدها يقل عدد أيونات الكلوريد ويحدث تقلص للطبقة الثنائية إلى حد أو مستوى، بحيث تستطيع فيه الدقائق الانفرادية الصغيرة الاقتراب من بعضها البعض، وبعدها تتجمع.

العوامل التي يعتمد عليها تخثر الغرويات

هناك ثلاث عوامل تجريبية تسرع من عملية التخثر وهي:

• التسخين.

• التحريك.

• زيادة الكتر وليت في الوسط.

تبعثر الغرويات

هي العملية التي تتحطم فيها الجسيمات ذو الحجم الكبير التي تكون سهلة الترشيح إلى جسيمات صغيرة، ومن ميزاتها أنها تكون صعبة الترشيح، وتحدث هذه العملية عند اللجوء إلى استعمال ظروف معكوسة لعملية تخثر الراسب في الرواسب الغروية بالعادة، أو عند غسل الراسب بالماء أو غسله بمحلول الكتروليتي غير ملائم.

عملية الغسل ليست عملية مهمة بشكل خاص لإزالة الملوثات الممتصة، لكنها تزيل الإلكتروليت المسؤول عن التخثر من داخل السائل الذي يكون ملامس مع المادة الصلبة، وعندما يُزيل الإلكتروليت طبقة الأيونات المقابلة تزداد مرة أخرى في الحجم، كما أن قوى التنافر المسؤولة عن تكوّن الحالة الغروية تستعيد الدقائق، حيث ستتكسر الرابطة بين الدقائق من الكتلة المتخثرة، بينما ماء الغسيل يصبح متعكراً بسبب نزول قسم من الدقائق الصغيرة الغروية خلال ورقة الترشيح.

غسل الراسب بالماء المقطر يعمل على إزالة طبقة الالكتروليت التي تعتبر المسؤولة الوحيدة على حصول التخثر من المحلول الملامس للمادة الصلبة، وعند إزالة طبقة الالكتروليت؛ فإن الطبقة الثنائية سيزداد حجمها مرة ثانية وينتج بعدها حالة تنافر بين الجسيمات ويكون الراسب غروي، لذلك يتم غسيل الراسب كلوريد الفضة بمحلول يسمى حمض النتريك المخفف، والذي بدوره يعمل على تكوين عدد كافي من الأيونات السالبة والموجبة، وفي النهاية يصبح عدد الأيونات الموجبة يساوي عدد الأيونات السالبة على سطح الجسيمات.

 عوامل منع تبعثر الراسب الغروي

هناك عوامل تعمل على منع تبعثر الراسب الغروي وهي:

• إضافة كمية قليلة من الجيلاتين.

• غسيل الراسب بملح الأمونيوم الذي يتم إزالته من خلال عملية تجفيف الراسب عند درجات حرارة عالية، أو غسل الراسب بحمض مخفف.

العوامل التي تحدد حجم دقائق الراسب الغروي

دقائق الراسب غير مبينة بشكل واضح ومعروف، أغلب الرواسب إما غروية أو بلورية، حيث إن حجم دقائق الراسب تتأثر بما يلي:

• درجة الحرارة.

• نسبة امتزاجية المواد المتفاعلة.

• تركيز المواد المتفاعلة.

• ذوبان الراسب حسب الوسط المتكون.