تسييل أوتمييع بالإنگليزية: Liquefaction: في الفيزياء، التسييل يعني تحويل شيء ما إلى الحالة السائلة. ويمكن للتمييع حتى يتم من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة من خلال التكثيف، وعادة بالتبريد، أوالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة من خلال الانصهار، وعادة يتم بالتسخين أوبالطحن والخلط مع سائل آخر لتحفيز الانحلال. ويشير التمييع في الفيزياء والكيمياء ، والهندسة الوراثية إلى عملية تكاثف الغاز إلى سائل, في حين أنه في الجيولوجيا، يشير إلى عملية انهيار أوتصرف الرواسب الطفلية المشبعة بالماء كمائع.

وفي صناعة المحروقات، يشير التسييل إلى إعادة تشكيل الفحم أوالغاز إلى شكل سائل بحيث يسهل نقله واستخدامه كوقود ، وقد قام الألمان خلال الحرب العالمية الثانية بتسييل الفحم عندما تعذر الحصول على البترول لتموين القوات المحاربة بالوقود ، وكان ذلك باهظا الثمن بالمقارنة بتكلفة البترول وتصفيته .

توصف المواد المتنوعة وتصنف في إحدى الحالات الرئيسة: غازية أوسائلة أوصلبة، مفترضين ضمناً حتى هذا التوصيف هوفي درجات الحرارة العادية قرابة 15ْس وتحت الضغط الجوي السائد قرابة الضغط الجوي النظامي 760مم. لكن أية مادة صرفه يمكن حتى تنتقل من حالة إلى أخرى عندما تتغير درجة حرارتها أويتغير الضغط الخاضعة له أويتغير كلاهما. وتصبح المسألة أكثر تعقيداً إذا كانت المادة مزيجاً من المواد المتنوعة. ويظهر هذا التعقيد واضحاً في الحالة الغازية إذقد يكون الضغط الكلي مساوياً مجموع الضغوط الجزئية التي يطبقها جميع غاز فيما لوشغل الحيز وحده. مثلاً، عندماقد يكون غاز بخار الماء في الهواء فإن ضغط البخار أقل بكثير من الضغط الجوي الكلي الناتج عن الهواء والبخار، ويتغير هذا الضغط الجزئي بتغير درجة حرارة الجو. وتتأثر دراسة توازن الماء في حالته السائلة مع حالته الغازية بهذا الضغط الجزئي بصورة رئيسة.

تجري معظم الدراسات الأولى على مواد نقية وفي أوان محدودة الحجم بحيث يمكن تغيير الضغط أوالحجم أودرجة الحرارة. فإذا أخذنا بخار الماء الصرف في إناء بعد تخليته من الهواء، وبدأنا بتبريد الإناء، نرى حتى الضغط ينخفض ويستمر في الانخفاض حتى يبدأ البخار بالتكاثف ليصبح جزء منه سائلاً. ويسمى الضغط اللقاء عند هذه الحالة ضغط البخار المشبع. وباللقاء فإن ضغط البخار المشبع الذي يظهر فوق سائله يتعلق بدرجة حرارة السائل ويتغير بتغيرها، فيكون لكل مادة منحن مميز.. يدعى الانتنطق، كما ذكر، من الحلة الغازية إلى الحالة السائلة تكاثفاً، أما الانتنطق من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية فيسمى تبخراً، ويحدث عند الغليان. وتعطى عادة درجات حرارة الغليان تحت الضغط الجوي النظامي، فهي مثلاً 100ْس في حالة الماء.

يستدعي الانتنطق من دراسة حالة التوازن بين البخار وسائله في أوان مغلقة إلى دراسة حالة وجود البخار وسائله في أوان مفتوحة إلى الجو، النظر في تأثير كميات الحرارة المتبادلة بين السائل والوسط المحيط. فإذا كانت الآنية مغلقة يمكن حتى تسبب كمية الحرارة الداخلة زيادة نسبة كمية البخار (الغاز) إلى كمية السائل، أما إذا كانت الآنية مفتوحة للجوفإنها تسبب ضياعاً للمادة، وخاصة إذا كانت حرارة التبخر صغيرة كما في الهليوم السائل أوالآزوت السائل. لذلك تؤخذ احتياطات خاصة عند نقل هذين السائلين بغية عزل الحاوية عزلاً حرارياً جيداً للإقلال من كمية الحرارة الداخلة إلى السائل عن طريق الإيصال، وكذلك تفضض أوتلمّع للإقلال من كمية الحرارة المتبادلة عن طريق الإشعاع، وكليهما يتأثر بالفرق بين درجتي حرارة الحاوية والوسط الخارجي.ويطلق على مثل هذه الحاويات عادة ديوار Dewer نسبة إلى أول عالم استخدمها للحفاظ على سوائل الغازات لمدة طويلة. وهنا لابد من الإشارة إلى وجوب التمييز بين درجة حرارة السائل مع الوعاء الداخلي الذي يحتويه ودرجة حرارة الوعاء الخارجي الذيقد يكون عادة في درجة حرارة الجونفسها. ففي حالة الآزوت السائل مثلاً، تكون درجة حرارته في حاويته قرابة -196ْس. أما في درجة حرارة الغرفة فهوغاز يحتاج إلى ضغوط عالية جداً ليبقى سائلاً، وقد لا تتحمل الأواني مثل هذه الضغوط العالية من أجل سماكات جدران مناسبة، لهذا تستخدم أسطوانات الآزوت العادية التي تنقله في حالته الغازية، ولكن تحت ضغوط عالية، قد تصل إلى عشرات أومئات الضغط الجوي أحياناً.

في الجيولوجيا

في العلوم الأخرى

تمييع الغازات

تتداخل تأثيرات تغيرات درجة الحرارة والضغط والحجم في كيفية الوصول إلى الحالة السائلة بدءاً من الحالة الغازية، وتعتمد عملية التمييع أوالإسالة على العلاقات بين قيمها المتنوعة للمواد المتنوعة. أما مسألة الحصول على السوائل من الحالة الصلبة فتهم المختصين في فهم المواد، وحديثاً بدأ اهتمام الفهماء النوويين فيها بغية استخدام السوائل مبردات في المفاعلات النووية. ولابد من اعتماد دورات حرارية مستمدة من الترموديناميك [ر] إذا ما أريد القيام بعملية التمييع في آلات محدودة الحجم. تتألف هذه الدورات بصورة رئيسة من عدة عمليات توصف عادة بالمتحول أوالتابع الذي يبقى ثابتاً في أثناء العملية، فمنها ما يتم تحت درجة حرارة ثابتة، كأن نضغط الغاز وننتظر وقتاً كافياً ليعود إلى درجة الحرارة التي بدأ منها، فيسمى تحولاً متساوي الدرجة، وتعد عملية ضغط الغاز أبسط الآليات المستخدمة في التمييع. وتستخدم آلية ثانية، تلي نزع كمية الحرارة بعد الضغط فنهجره يتمدد، إذ تنخفض درجة حرارة الغاز لدى تمددها عندماقد يكون معزولاً حرارياً، ويمكن بتكرار ذلك الوصول إلى درجة حرارة التميع لبعض الغازات. وقد تستخدم بترة مسامية للحفاظ على فرق الضغط بين طرفيها والاستمرار في العملية لتمييع كمية كبيرة من الغاز التبريد.

إن ازدياد ضغط البخار المشبع مع ازدياد درجة الحرارة، لا يستمر إلى ضغوط عالية جداً، وإنما ينتهي عند نقطة لا يمكن التمييز عندها بين الغاز والسائل، وبصورة خاصة مسألة إشغال السائل لأسفل الوعاء الذي يحويه، وتسمى هذه النقطة «النقطة الحرجة» وهي تختلف من مادة لأخرى وتحدث من أجل قيم محددة لدرجة الحرارة والضغط تسمى درجة الحرارة الحرجة والضغط الحرج. لذلك لا تعود عملية الضغط ذات فائدة في التمييع ويجب حتى تكون قيمة الضغط أقل من قيمة الضغط الحرج. يظهر في الجدول (1) درجة حرارة الغليان النظامية ودرجة الحرارة الحرجة والضغط لبعض الغازات المشهورة: وبما حتى درجة حرارة الجوالسائدة هي التي تحدد في النهاية مردود المبادلات ومن ثم العمليات، فإننا نرى مدى ارتفاعها مقارنة بدرجة الحرارة الحرجة لبعض الغازات.

درجة حرارة الغليان

درجة الحرارة الحرجة

الضغط الحرج

(سْ)

(سْ)

(ضغط جوي)

الماء

100

374

218.3

الإتير

35

243

63

الأمونيا

-33

132

111.3

الأكسجين

-183

-118

50.1

الآزوت (النتروجين)

-196

-147

33.5

الهدروجين

-250

-240

12.8

الهليوم

-269

-268

2.26

الجدول (1)

التطبيقات

تأتي أبرز التطبيقات الصناعية للتمييع في نقل غازات الاحتراق مثل الغاز الطبيعي درجة حرارة غليانه (-162ْس) والبروبان والبوتان، إذ يمكن الحصول على توفير في الحجم يعادل جزء من 600 جزء من حجم الغاز في الشروط النظامية ومن ثم إنقاص التكلفة.

ثم يأتي استعمال سوائل الآزوت والهواء والهليوم في التبريد وفي التبريد المفرط[ في المستشفيات لتشغيل الأجهزة الدقيقة كأجهزة التصوير بالتجاوب المغنطيسي (المرنان) والمجهر الإلكتروني ولتوليد حقول مغنطيسية عالية باستعمال نواقل فائقة وأجهزة أخرى مماثلة. كما يستعمل الآزوت السائل لحفظ الشرائح النسيجية والنطاف في البيطرة والزراعة أولإجراء عمليات جراحية خاصة.

وقد لا يخلومختبر أبحاث من تجهيزات تستخدم الآزوت السائل والهليوم السائل للاستفادة من العمل الجيد لبعض البتر الإلكترونية في درجات حرارة منخفضة، فهناك مثلاً أجهزة التقاط الإشارات الضعيفة جداً من الفضاء في النظارات الفلكية وأجهزة الكشف المستعملة فيها (الكاميرا).

ويستعمل التمييع أحياناً كطريقة فصل كيميائية بين مواد مختلفة، مثل الفصل بين الأكسجين الموجود في الهواء والآزوت، بغية الحصول على مواد ذات نقاوة عالية من جميع منهما.

المصادر

فوزي عوض. الموسوعة العربية [http://www.arab-ency.com/index.php?module=pnEncyclopedia&func=display_term&id=159917&vid=40 التميع http://www.arab-ency.com/index.php?module=pnEncyclopedia&func=display_term&id=159917&vid=40 التميع] Check |url= value (help). line feed character in |url= at position 92 (help); Missing or empty |title= (help)