સમાક્ષેપણ (ઊર્ણન, flocculation) : પ્રવાહી માધ્યમમાં રહેલા બારીક અથવા કલિલી (colloidal) કણોને નાનાં ઝુંડો (clumps) અથવા ઝૂમખાં(tufts)માં ફેરવવા માટેની સંચયન (combination) કે સમુચ્ચયન(aggregation)ની ક્રિયા. આવા સમુચ્ચયોને સ્કંદો (coagula) અથવા ગુચ્છો (flocs) કહે છે, તેમાંના સંસક્તિ(cohesive)બળો પ્રમાણમાં નબળાં હોવાથી પ્રવાહીને હલાવવાથી ઘણી વાર સમાક્ષેપણને ઉત્ક્રમિત કરી શકાય છે. સંલયન (coalescence) કે સ્કંદન(coagulation)ની બાબતમાં આમ બનતું નથી, કારણ કે તે ક્રિયા અપ્રતિવર્તી (irreversible) છે.
યાંત્રિક સાધનોનો ઉપયોગ કરીને પ્રવાહી અને ઘન માધ્યમને સંપૂર્ણ અથવા તો અંશત: અલગ પાડી શકાય છે. સમાક્ષેપણના પ્રમાણને વધારવા માટે વપરાતા પદાર્થોને સમાક્ષેપકો અથવા ઊર્ણીકારકો (flocculating agents) કહે છે. તેઓ એવા રાસાયણિક ઉમેરકો (additives) છે, જે વજનમાં ઘન માધ્યમ કરતાં હલકાં હોય છે અને પ્રવાહી માધ્યમમાં રહેલા કણોની સપાટી પર આણ્વીય સ્તરે પ્રક્રિયા કરી કણો વચ્ચેનું અપાકર્ષણબળ ઘટાડે છે, જ્યારે આકર્ષણબળને વધારે છે.
સમાક્ષેપકોનું વર્ગીકરણ બે ભાગમાં કરવામાં આવે છે : (i) અકાર્બનિક, (ii) કાર્બનિક સમાક્ષેપકો.
(i) અકાર્બનિક સમાક્ષેપકો : આ સમાક્ષેપકો એ દ્વિસંયોજક અથવા ત્રિસંયોજક ધાતુના પાણીમાં દ્રાવ્ય એવા ક્ષારો છે. પ્રાયોગિક હેતુઓ માટે ધાતુ તરીકે ઍલ્યુમિનિયમ, આયર્ન અથવા કૅલ્શિયમ હોય છે. ઘણી વખત સોડિયમ સિલિકેટનો પણ ઉપયોગ સમાક્ષેપક તરીકે કરવામાં આવે છે. (જલયોજિત) ઍલ્યુમિનિયમ સલ્ફેટને સામાન્ય રીતે એલમ (ફટકડી, alum) કહેવામાં આવે છે. બૉક્સાઇટ જેવી ઍલ્યુમિનિયમની ખનિજના સલ્ફ્યુરિક ઍસિડ વડે નિક્ષાલન(leaching)થી તે મેળવવામાં આવે છે. તે ખાસ કરીને મ્યુનિસિપલ પાણી, પીવાના પાણી અને કાગળ ઉદ્યોગમાંથી નીકળતા પાણીના શુદ્ધીકરણ માટે વપરાય છે. અન્ય અકાર્બનિક સમાક્ષેપકોમાં ઍલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડ કે હાઇડ્રૉક્સાઇડ, સોડિયમ ઍલ્યુમિનેટ, પૉલિ ઍલ્યુમિનિયમ સિલિકેટ સલ્ફેટ (PASS), આયર્ન ક્ષાર મિશ્રણ જેવાં કે ફેરિક ક્લોરાઇડ, ફેરિક સલ્ફેટ અને ફેરસ સલ્ફેટ વગેરેને ગણાવી શકાય.
(ii) કાર્બનિક સમાક્ષેપકો : આ બધા પાણીમાં દ્રાવ્ય એવા પ્રાકૃતિક (natural) અથવા સંશ્લેષિત બહુલકો (synthetic polymers) છે. કુદરતી નીપજોનો ઉપયોગ ઘણા લાંબા સમયથી જાણીતો છે. દ્રાવ્ય પ્રોટીન આલ્બુમિન (albumin) મદિરા(wine)ને શુદ્ધ કરવા માટે વપરાય છે. અન્ય પ્રાકૃતિક બહુલકો કે જે અમુક હદ સુધી સમાક્ષેપક તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે તેમાં સ્ટાર્ચ (starch) અને ગુવાર-ગમ(guar gum)નો સમાવેશ થાય છે.
એક્રાઇલ એમાઇડ – એક્રિલિક બહુલકો અને તેનાં વ્યુત્પન્નો (derivatives), પૉલિઇથિલીન ઑક્સાઇડ અને એલાઇલ એમાઇન બહુલકો વગેરે સંશ્લેષિત બહુલકોનાં ઉદાહરણો છે.
સમાક્ષેપણની ક્રિયાવિધિ : સમાક્ષેપણની પ્રક્રિયામાં ગુચ્છો બનાવવા માટે છૂટા છવાયેલા કણોને ગતિમાં આવી એકઠા થવું પડે છે. આ ક્રિયાવિધિને બે વર્ગમાં વહેંચવામાં આવે છે :
(1) ઑથૉર્કાઇનેટિક (orthokinetic) વિધિ : આમાં કણોની ગતિ પ્રવાહીમાં ઉત્પન્ન કરવામાં આવતી ભમરી(turbulence)ને કારણે ઉદ્ભવે છે.
(2) પેરિકાઇનેટિક (perikinetic) વિધિ : આમાં કણોની ગતિ માટે બ્રાઉનિયન ગતિ જવાબદાર હોય છે.
ઑથૉર્કાઇનેટિક ગતિમાં ધ્રુવીય (polar) પદાર્થો વાન ડર વૉલ્સના બળના લીધે આકર્ષાય છે. મોટેભાગે પદાર્થ જલીય માધ્યમમાં આયનીકરણ પામી ઋણવીજભારવાળા કણો ઉત્પન્ન કરે છે, જે માધ્યમમાં રહેલાં ધનવીજભારવાળા કણો વડે ઘેરાઈ દ્વિસ્તર બનાવે છે. કણો એકબીજાની નજીક પહોંચે ત્યારે દ્વિસ્તરના સ્થિરવૈદ્યુત (electrostatic) અપાકર્ષણના કારણે સમાક્ષેપણ અટકે છે; પણ માધ્યમની આયનિક પ્રબળતા (ionic strength) વધારવાથી અપાકર્ષણ ઘટે છે અને કણો ભેગા થઈ ક્રાંતિક (critical) સમાક્ષેપણ સાંદ્રતા સુધી પહોંચે છે.
બીજા પ્રકારની સમાક્ષેપણ ક્રિયાવિધિને વીજભાર-ખંડ (charge patch) અથવા સ્થિરવૈદ્યુત ક્રિયાવિધિ કહે છે. આ પ્રકારની ક્રિયાવિધિમાં વધુ પ્રમાણમાં ધનવીજભાર ધરાવતા બહુલકને ઋણવીજભાર ધરાવતા કણની સપાટી પર શોષવામાં આવે છે. મોટાભાગના વિદ્યુતભારિત સમૂહ કણની સપાટી નજીક હોય છે. આ ક્રિયા સમાક્ષેપણને પ્રવેગિત કરે છે. પ્રથમ કણ ઉપરથી ઋણવીજભાર ઓછો કરે છે અને કણોનું એકબીજા માટેનું અપાકર્ષણ ઘટાડે છે. આ અસરને વીજભાર-તટસ્થીકરણ (charge neutralization) કહે છે. સમાક્ષેપણની આ ઉપરાંત પણ અન્ય કાર્યવિધિ છે; દા.ત., બ્રિજિંગ (bridging) અને માર્જન (sweep) સમાક્ષેપણ.
પ્રયોગશાળામાં સમાક્ષેપકની ચકાસણી : આ ચકાસણીનો મુખ્ય ઉદ્દેશ એવા રાસાયણિક બંધારણ અને અણુભારવાળો પદાર્થ શોધવાનો છે કે જે કિંમતમાં સસ્તો અને સારું પરિણામ આપે તેવો હોય. પહેલાં પ્રયોગશાળામાં તેની ચકાસણી કરીને ગુચ્છો બનાવવામાં આવે છે; પછી ઉદ્યોગમાં તેનો મોટા પાયા પર ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. પ્રગાઢક(thickner)માં પણ તેનો ઉપયોગ થાય છે.
સમાક્ષેપકોનો મુખ્ય ઉપયોગ સઘન-પ્રવાહીને જુદાં કરવાની ક્રિયામાં મદદ કરવાનો છે. તેના ઉપયોગોમાં નીચેનાંનો સમાવેશ થાય છે :
(1) પીવા માટે વપરાતા અથવા કારખાનામાં વપરાતા પાણીમાં છૂટા-છવાયા રહેલા કાર્બનિક અથવા અકાર્બનિક કણોને દૂર કરવા માટે. (2) મ્યુનિસિપલ કે ઔદ્યોગિક વિસ્તારમાંથી નીકળતા અશુદ્ધ પાણીમાંથી ઘન અશુદ્ધિનું પ્રમાણ ઘટાડી પ્રમાણમાં શુદ્ધ પાણી મેળવી શકાય કે તેનો પુન: ઉપયોગ કરી શકાય તે માટે. (3) અધાતુના ક્ષાર અથવા કાચી ધાતુના સજ્જીકરણ(beneficiation)થી ઉત્પન્ન થતા અશુદ્ધ પ્રવાહીમાંથી અકાર્બનિક પદાર્થોને દૂર કરવા માટે. (4) નિક્ષાલન પ્રચાલન(operation)માં પ્રવાહી અને ઘન માધ્યમને અલગ પાડવા માટે; જેમ કે, માધ્યમમાં રહેલા જરૂરી પદાર્થોની પુન:પ્રાપ્તિ વધારવા માટે. (5) સેલ્યુલોઝના સૂક્ષ્મ તાંતણાને લાંબા તાંતણામાં ફેરવવા માટે; દા.ત., કાગળના કાચા માલના માવાનો પેપર-મશીનમાં ચાદરો (sheet) બનાવવામાં.
ઘણા ઉદ્યોગોમાં સમાક્ષેપણનો ઉપયોગ ઘન-પ્રવાહી મિશ્રણને અલગ પાડવા પણ કરવામાં આવે છે; જેમ કે, ખાંડના કારખાનામાં થયેલા પ્રયોગોએ તારવ્યું છે કે સમાક્ષેપકોનો ઉપયોગ ખેતીવાડીમાં માટીના સ્વરૂપની જાળવણી માટે પણ થઈ શકે છે. તે માટીના અપવાહ (run off) અને ઘસારાને ઘટાડે છે. જોકે આ ક્ષેત્રે તેનો બહોળા પ્રમાણમાં ઉપયોગ થતો નથી.
બીના કનૈયાલાલ શેઠ