Page 16 - مجلة النانو الالكترونية الاصدار الاول ثانوية الصباحية بنات

‫لعل من أبرز التباشير الملموسة لتقنية النانو هي مساهمتها في الحصول على مياه صحية خالية من‬
‫الملوثات و الشوائب الضارة بواسطة أنظمة معالجة متقدمة تتضمن وسائل تنقية نانو مترية‪.‬‬

‫و تصنف منتجات تقنية النانو المستخدمة في معالجة و تنقية المياه إلى ثلاثة أنواع هي مرشحات‬
‫غشائية بمسامات نانو مترية‪ ،‬و حبيبات نانو مترية ماصة للسموم و الملوثات‪ ،‬و حبيبات حفازات نانو‬
‫مترية ُمفتتة للسموم و الملوثات كما وفرت التقنية منتجات خدماتيه مفيدة عبارة عن أجهزة تحسس‬

‫بمقاسات نانو مترية تؤدي مهام استكشاف و تع ُرف على الكائنات الجرثومية‪.‬‬
‫و سنعرض في ما يلي عدد من تطبيقات النانو في صناعة تحليه و معالجة المياه لنطرح الجوانب‬
‫المختلفة المرتبطة بالخلفية العلمية‪ ،‬ونستكشف من خلال ذلك ملائمة هذه التطبيقات وفقاً للإمكانات‬

‫المتوفرة‪.‬‬

‫صناعة المياه‬

‫تعالج المياه الملوثة في العاد ًة بطريقتين‪ُ ،‬تدعى إحداهما بالطريقة التقليدية و يطلق على الثانية بطريقة‬
‫الغشاء المدفوع بالضغط وتحتوي طريقة المعالجة التقليدية على سبعة مراحل تبدأ بمرحلة المعالجة‬
‫الأولية التمهيدية لإزالة المواد الصلبة العالقة‪ ،‬تليها مرحلتي تخثير و تلبيد الشوائب المذابة ثم مرحلة‬
‫ترسيبها‪ ،‬و تنتهي بمرحلة الترشيح‪ .‬و يعيب الطريقة التقليدية هذ ِه عدم مقدرتها على إزالة الأملاح‬
‫الذائبة و بعض المواد العضوية والصناعية القابلة للذوبان‪ .‬و في المقابل‪ ،‬تعتبر تقنية الغشاء المدفوع‬
‫بالضغط طريقة مثالية لمعالجة المياه و بمواصفات جودة عالية و حسب الرغبة‪ .‬و من ضمن فوائد تقنية‬
‫الغشاء المدفوع بالضغط أن عمليات التشغيل لا تتطلب مواد كيميائية‪ ،‬و تحتاج نسبياً إلى قدر أقل من‬

‫الطاقة‪ ،‬و سهولة تشغيلها و صيانتها‪.‬‬
‫و تقسم فلتره الغشاء المدفوع بالضغط إلى أربعة عمليات‪ :‬فلتره ميكرومترية ( ‪Microfiltration,‬‬
‫‪ ،)MF‬و فلتره فوق المعتاد (‪ ،)Utrafiltration, UF‬و فلتره نانومترية ( ‪Nanofiltration,‬‬
‫‪ ،)NF‬و التناضح العكسي (‪ .)Reverse osmosis, RO‬و يشيع استخدام الفلترتين الميكرومترية‬
‫و الفوق المعتاد في المعالجات الأولية للمياه‪ ،‬أما الفلترتين النانومترية و التناضح العكسي فيكثر‬
‫استخدامها في المعالجة المتقدمة للمياه‪ .‬و يعد المرشح‪ ،‬في هذه العمليات‪ ،‬العنصر الأهم و الذي يعمل‬
‫كحاجز يقوم بمهمة فصل نسبة عالية من المواد الذائبة عن الماء‪ .‬ولعل أبرز ما ُيميز كل عملية عن‬
‫الأخرى هو مقاس مسامات المرشح‪ ،‬و آلية النقل‪ ،‬و ضغط الماء المسلط‪ ،‬و نطاق التطبيقات‪ .‬و تتراوح‬
‫مقاسات مسامات تلك المرشحات على النحو التالي‪ MF :‬بين ‪ 0,05‬إلى ‪ 10‬ميكرومتر‪ ،‬و ‪ UF‬بين ‪1‬‬
‫إلى ‪ 100‬نانومتر‪ ،‬و ‪ NF‬و ‪ RO‬إلى أقل من ‪ 2‬نانومتر [‪ .]5‬و قد أثبتت نتائج التجارب انخفاض‬
‫ملوحة مياه التغذية بنسبة تتراوح من ‪ 30‬إلى ‪ %60‬من نسبة مجموع الأملاح الكلية الذائبة‪ ،‬وأزيلت‬
‫المواد العسرة مثل الكبريتات بنسبة تصل إلى ‪ ،%98‬وكذلك تم إزالة المواد العالقة والبكتريا‪ ،‬وبلغت‬

‫نسبة استخلاص الماء العذب ‪ %70-50‬مقارنة بالطرق التقليدية (‪.)%35‬‬

‫المرشحات النانومترية‬

‫تستعمل أغشية الترشيح النانومترية على نطاق واسع لإزالة الأملاح الذائبة الموجودة في المياه المالحة‪،‬‬
‫و لإبعاد الملوثات الميكرومترية مثل عنصري الزرنيخ و الكادميوم‪ ،‬و لإزالة عسر الماء‪.‬‬

‫‪13‬‬