химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

емпературы и количества молекул кристаллизационной воды скачкообразно. Так, например, в случае упаривания водного раствора Na2S03-5H20 при постоянной температуре давление паров над раствором будет оставаться постоянным до полного удаления трех молекул воды, т. е. до образования дигидрата, после чего оно скачкообразно возрастет. Заметим только, что температуры перехода одной кристаллогидратной формы в другую могут существенно смещаться при наличии в растворе посторонних примесей.

Растворение твердых веществ в жидкостях, как уже указано ранее, может сопровождаться поглощением или выделением тепла, т. е. охлаждением или нагреванием образующегося раствора. Для идеальных растворов зависимость an = f (Т) выражается уравнеА In % &н . т,

нием: —— 11 гДе л"—изменение энтальпии при растворении 1 моль вещества в насыщенном растворе; R —газовая постоянная.

Если пренебречь зависимостью АН от температуры, то получим: In о„ = —AHIRT + С, где С — константа интегрирования, которая может быть найдена, если известны а„ и АН при какой-нибудь температуре.

Последнее уравнение показывает, что растворимость веществ возрастает с повышением температуры, если в процессе растворения происходит охлаждение образующегося раствора (АН положительно). Следовательно, в случаях, когда растворение сопровождается нагреванием образующегося раствора (АН отрицательно), растворимость вещества будет падать с ростом температуры. Такое явление наблюдается, например, у кристаллогидратов Na2C03-7HaO и Na2S04-10Н2О.

Диаграммы равновесия можно представить также в координатах температура—состав, где возможно непосредственное определение количественного соотношения между компонентами раствора (рис. XV-1, в). На этой диаграмме точки на линии FC соответствуют

681

насыщенным растворам соли (кривая растворимости), линия CD — растворам, находящимся в равновесии со льдом, т. е. условиям выделения льда в системе соль—вода. В точке С, носящей название криогндратной, существуют три фазы: раствор, соль и лед. Выше линий DC и CF располагается область насыщенных растворов. Площадь CFE ограничивает область пересыщенных

растворов соли, а площадь

BCD — область механических

смесей раствора и льда. Точки

под линией ВСЕ соответствуют

смесям соли и льда (жидкая

фаза отсутствует). По правилу

рычага, отношение количества

к(К(Т) Рис- XV-2. Диаграмма растворимости трехV"2~/u дг я компонентного раствора.

испарившейся воды к количеству оставшегося раствора при данной температуре выразится отношением отрезков aflag. При охлаждении раствора а до температуры точки е количество выкристаллизовавшейся соли на 1 кг исходного раствора выразится отношением отрезков deldC. Количество выпавшего льда на I кг исходного раствора в состоянии, соответствующем точке т, равно отношению отрезков тп/Нп.

Мы рассматривали до сих пор бинарные (двухкомпонентные) растворы. Диаграмма состояния трех компонентного раствора (два вещества растворены в одной жидкости) может быть изображена в плоскости равностороннего треугольника, что уже было использовано нами при изучении процессов экстракции (см. главу XII). На рис. XV-2 приведена диаграмма для системы H20—NaCl—КО. Вершины треугольника соответствуют индивидуальным компонентам (Н20, NaCl, КО), стороны треугольника —бинарным растворам (Н20 + NaCl, NaCl + КС1, КС1 + H20), а точки внутри треугольника — трехкомпонентным растворам. Концентрации компонентов, как уже известно, измеряются длинами перпендикуляров, опущенных на стороны, противолежащие вершинам Н20, NaCl, КО. В плоскости треугольника располагается семейство изотерм АСВ, Л1С1В1 и т. д., имеющих вид ломаных прямых, отдаляющихся от основания треугольника по мере повышения температуры. Линии АС и ВС соответствуют насыщенным растворам КО и NaCl, а точка С — раствору, насыщенному обеими солями. Площадь ОВСА представляет область ненасыщенных трехкомпонентных растворов, площадь BCN — смеси насыщенных растворов и твердой соли NaCl, площадь АСК — смеси насыщенных растворов и твердой соли КО, площадь CNK —смеси насыщенного трехкомпонентного раствора и твердых солей NaCl и КО.

На рис. XV-2 даны изотермы для температур 100 и 25 °С. При помощи треугольной диаграммы легко рассчитать процесс изотермической кристаллизации солей. Так, в случае выпаривания ненасыщенного раствора, соответствующего точке М, при 100 °С точка М будет перемещаться по лучу ОМЕ и достигнет линии АС растворимости КО, т. е. станет насыщенным КО в точке Е. При дальнейшем выпаривании из раствора будет кристаллизоваться КО, точка Е будет перемещаться по линии ЕС и по достижении точки С начнется совместная кристаллизация NaCl и КО, причем состав раствора останется постоянным до полного удаления воды. Из диаграммы, между прочим, следует, что с ростом температуры повышается растворимость NaCl и падает растворимость К.О; это свойство используется на практике при получении КО из сильвинита, в состав которого входят NaCl и КО в соизмеримых концентрациях.

2. Зарождение кристаллов

Процесс кристаллиз

страница 121
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170

Скачать книгу "Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая" (4.14Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
фбс 2
арендовать микроавтобус бизнес класса
основание металлическое разборное усиленное 160200 см купить
Узкий комод

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(28.07.2017)