ما هي استعمالات الاملاح المائية

كتابة: دينا محمود آخر تحديث: 02 ديسمبر 2020 , 18:54

تعريف الملح المائي 

الملح المائي هو جزيء ملح بلوري مرتبط بشكل غير محكم بعدد معين من جزيئات الماء ، يتكون الملح عندما يتم الجمع بين أنيون الحمض وكاتيون القاعدة لإنتاج جزيء الحمض القاعدي ، جزيء الملح غير المرتبط بأي جزيئات ماء هو اللامهيد ، وجزيء الملح المرتبط بجزيئات الماء هو ملح رطب ، في الملح المائي ، يتم دمج جزيئات الماء في التركيب البلوري للملح.

استعمالات الأملاح المائية

  • تستخدم الأملاح المائية في حفظ المواد الجافة عن طريقة تهيئة جو جاف مناسب لها ، فهي تضاف لبعض المواد الكيميائية مثل المذيبات العضوية للحفاظ عليها بعيدة عن الماء.
  • تساعد في نقل وحفظ المعدات الكهربائية وإلكترونيات التي تصاب بالرطوبة بسهولة ، وتستخدم بشكل كبير في عمليات نقل الأجهزة في السفن.
  • يتم الاستعانة بالاملاح المائية في الحفاظ وتخزين الطاقة الشمسية ، وأكثر مادة تستخدم في هذا الغرض هي كبريتات الصوديوم المائية.

اماكن تواجد الأملاح المائية 

توجد الأملاح المائية بشكل طبيعي في جميع أنحاء العالم بما في ذلك المياه العذبة ، على سبيل المثال قد تذوب المركبات الموجودة في تربة أو صخور منطقة ما في المياه الجوفية ، حيث ترتبط المواد الكيميائية الحرة العائمة لتكوين جزيئات الملح وترطيبها مع جزيئات المياه الجوفية ، مكان واحد حدث فيه ذلك ، لإنشاء ملح إبسوم طبيعي ، أو كبريتات المغنيسيوم هيبتاهيدراتي ، هو إبسوم ، إنجلتر ، نظرًا لأن جسم الإنسان يحتاج إلى العديد من المواد الكيميائية التي تتكون منها الأملاح المختلفة ، ولكن قد يكون من الصعب الحصول على هذه المواد الكيميائية أو امتصاصها من خلال النظام الغذائي وحده ، غالبًا ما يُنظر إلى الأماكن التي توجد فيها الأملاح المائية بشكل طبيعي على أنها أماكن للشفاء والاستحمام العلاجي ، على سبيل المثال ، هذا هو الحال مع إبسوم.

تسمية الأملاح المائية 

عند ترطيبها ، تصبح كبريتات المغنيسيوم هيبتاهيدراتي المغنيسيوم ، يتم تمثيل المركب الكيميائي على أنه MgSO4 (H2O) 7 ،  جزيء كبريتات المغنيسيوم هو جزء MgSO4 من رمز أملاح إبسوم  ،ويهدف (H20) 7 إلى إظهار أن جزيء كبريتات المغنيسيوم مرتبط بسبعة جزيئات ماء (H2O).

 قد تكون نسبة جزيئات الملح إلى جزيئات الماء أكثر تعقيدًا على سبيل المثال أبسط نسبة لكبريتات الكادميوم المميهة هي ثلاثة جزيئات كبريتات الكادميوم إلى ثمانية جزيئات ماء ، لذا فإن أبسط رمز كيميائي للملح المائي هو (CdSO4) 3 ( H2O) 8 ، وهذه هي صيغ الأملاح المائية.

طرق تجفيف الأملاح المائية

يسمى قطع الروابط بين جزيء الملح وجزيئات الماء المرتبطة به في ملح مائي بالجفاف ، عادةً ما يكون تطبيق الحرارة اللطيفة نسبيًا كافيًا لفصل الروابط بين جزيئات الماء وجزيء الملح في الملح المائي ، على الرغم من أن كمية الحرارة اللازمة خاصة بالملح ، عندما يتم تسخين الملح المائي وفصل الملح عن جزيئات الماء ، يمكن استخدام نسبة جزيئات الماء إلى جزيئات الملح لتحديد نسبة H2O إلى الملح في مركب الملح المائي المحدد.

أسباب جفاف الأملاح المائية

قد يؤدي تجفيف الملح المائي إلى السماح بابتلاع أو امتصاص الملح المحروق بسهولة أكبر ، على سبيل المثال ، الأشخاص الذين يرغبون في تناول المغنيسيوم والكبريتات للحصول على الفوائد الصحية التي تهدف الجزيئات إلى توفيرها ، قد يذوبون كبريتات المغنيسيوم هيبتاهيدراتي في حمام ساخن أو يدمجها مع الماء الساخن لعمل كمادة ، عندما ينقع الشخص في الحمام مع MgSO4 الذي تم فصله عن روابطه بالماء من خلال حرارة الحمام ، فإنه يكون قادرًا على امتصاص الملح الطافي عبر جلده.[1]

عند تسخين الملح المائي تطرد جزيئات الماء 

ثناء التسخين ، يفقد الملح المائي ماء التبلور عن طريق امتصاص كمية معينة من الطاقة ، تسمى المحتوى الحراري للجفاف (ΔH الجفاف ) ، أثناء التبريد أو التعرض للغلاف الجوي ، يتم التقاط جزيئات الماء من المناطق المحيطة بسهولة بواسطة بلورات الملح وتطلق الطاقة الحرارية المقابلة لـ Δ H hyd  ، تتشابه عمليات الجفاف والماء مع عملية الذوبان والتجميد من الناحية الديناميكية الحرارية ، عند تسخينها تكون هيدرات الملح يتم تحويله عادةً إما إلى شكله اللامائي أو إلى هيدرات ملح مع عدد أقل من مولات الماء.[2]

صيغة الملح المائي كلوريد النيكل

كلوريد النيكل (II) (NiCl 2 ) هو هاليد أساسه النيكل يتم تحضيره عن طريق حرق النيكل في الكلور ، إنه مركب قابل للذوبان في الماء يتبلور ليشكل هيكساهيدرات ، يتم استخدامه بشكل رئيسي في التخليق العضوي كمحفز ، ويتم التعبير عنه بالصيغة التالية:الماء NiCl2·6H2O وهذا يعبر على أنه ارتبط بستة جزيئات من الماء.[3]

انواع الهيدرات

هناك ثلاث انواع من الهيدرات وهي:

الهيدرات غير العضوية: جزيئات الماء في الهيدرات غير العضوية مرتبطة بشكل فضفاض فقط بالمركب ، ولا يوجد تفاعل كيميائي متضمن ، يمكن إزالة جزيء (جزيئات) الماء من المركب بسهولة إلى حد ما ، مثل التسخين ، وتُعرف الهيدرات غير العضوية التي فقدت جزيئاتها المائية باسم “اللامائية”. الهيدرات غير العضوية هي أكثر أنواع الهيدرات شيوعًا.

هيدرات عضوية: يتم إنشاء هيدرات عضوية عند إضافة جزيء ماء إلى مجموعة كربونيل من ألدهيد أو كيتون ، في الهيدرات العضوية ، تفاعلت جزيئات الماء كيميائيًا مع المركب وترتبطت به.

هيدرات الغاز: في هيدرات الغاز ، تشكل جزيئات الماء إطارًا سائبًا حول جزيء الغاز ، والذي عادةً ما يكون الميثان ، غالبية الهيدرات هي هيدرات غير عضوية ، وهي الأكثر استخدامًا ودراسة.

ما هو نظام تسمية الهيدرات

هناك قواعد محددة يجب اتباعها لكتابة الصيغ وتسمية الهيدرات غير العضوية ، نظرًا لأن جزيئات الماء ليست جزءًا من التركيب الفعلي للمركب ، فإن هذا يؤثر على طريقة كتابة الصيغ الكيميائية للهيدرات غير العضوية ،  مثال على صيغة CaCl2 ⋅ 2H2Oيُظهر أن جزيئات الماء غير مرتبطة بالمركب ، وبالتالي فهو هيدرات.

من أجل تسمية الهيدرات بشكل صحيح ، عليك أولاً إعطاء اسم الملح ، ثم يبدأ الجزء الثاني من الاسم ببادئة ، يتم تحديد البادئة من خلال عدد جزيئات الماء في الهيدرات والذي يحدده الملح ، ثم تضيف كلمة “hydrate” إلى البادئة لإعطاء اسم hydrate الكامل ، بالنسبة للصيغة الواردة أعلاه ، فإن اسم الهيدرات هو ثنائي هيدرات كلوريد الكالسيوم ، تستخدم البادئة “di” لأنها تحتوي على جزيئين من الماء.[4]

خصائص الأملاح المائية 

  • ارتفاع الحرارة الكامنة لتغير الطور لكل وحدة حجم.
  • الموصلية الحرارية العالية نسبيًا تقريبًا ضعف تلك الموجودة في شمع البارافين.
  •  تغيير صغير الحجم في الجفاف و الماء.
  • التوافق مع العديد من اللدائن الحرارية.
  • العديد من هيدرات الملح غير مكلفة بما يكفي لاستخدامها في التخزين الحراري.

ومع ذلك ، فإن العيوب الملحوظة لهيدرات الملح تحد من تطبيقها في مركبات العزل الحراري ، تتمثل الصعوبة الرئيسية في استخدام هيدرات الملح مثل PCMs في ذوبانها غير المتوافق أو شبه المتطابق ، على عكس سلوك الجفاف (الانصهار) المتطابق للأملاح المائية ، والذي يحدث إذا كان الملح اللامائي قابلًا للذوبان تمامًا في ماء الترطيب عند درجة حرارة الانصهار ، في الذوبان غير المتناسق وشبه المتطابق ، لا تكفي كمية الماء المنفصلة عن الملح المائي لإذابة بلورات الملح ، وبالتالي يصبح الخليط الناتج مفرط التشبع وتنفصل بلورات الملح عن طور الماء ، نتيجة لفصل هذه المرحلة ، يصبح إعادة اتحاد الملح مع ماء التبلور غير قابل للتحقيق أثناء التجميد ، يتسبب هذا الجفاف الذي لا رجعة فيه في فقدان الفعالية الحرارية للملح المائي على التدوير الحراري ،  العيوب الأخرى للأملاح المائية هي صعوبة التنوي البلوري وتجربة التبريد الفائق والتآكل.[2]

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق