Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 4 (1110091), страница 119
Текст из файла (страница 119)
Обобщение выполнено с учетом результатов экспериментов по Р. МВ Мп, СаСО,, СиСО,. Сп(ОН), в к-тах (НС1, Н!(Оз, Н2ЗО4). Известно йемало случаев, когда Р. металлов и сплавов протекает в кинетич. области; так, А1 и его сплавы раста. в р-рах щелочей, а константа скорости Р. удовлетворяет ур-нию: /сл ю Яае »тг (Š†энерг активации, и †газовая постоянная, Т-або. т-ра). Закономерности Р. техн. металлов и нх сплавов связаны с электрохим. явлениями (см. Коррозия метиллоо, Электрокимическоя кинетики). Способы оргавизацвв в авнврйтуриое оформление Схемы процесса.
Пром. реализация Р., проводимого в аппаратах-растворителях, связана с определенной схемой взаимод. твердой и жгщкой фаз; замкнутый периодич. процесс (напр., в аппарате с мешалкой); прямоточное нли противоточное Р., при к-ром фазы дви."кутся соотв. в одном направлении либо в противоположных направлениях; периодич.
Р. в слое распюряющихся частиц (жидкость фильтруется через неподвижный стационарный слой). В крупнотоннажных произ-вах нанб. распространены прямоточиая и противоточная схемы. При прямотоке пов-сть Р. и движущая сила (с, — с) одновременно уменьшаются, что приводит к замедленйю процесса. Прн противотоке уменыпение повети Р. сопровождается увеличением разности концентраций, а скорость Р. более постоянна. Выбор схемы Р. зависит так:ке и от др. факторов, напр, от размера частиц растворяющегося в-ва. Так, при Р, полилисперсной смеси частиц в противоточном аппарате трудно избежать выноса за его пределы мелкой фракции вместе с жидкостью. 352 С„=,/,(Ст, Ст..., Сн) Р, =Др(Ме! ! = 1, 2, ..., л !несем нпйын Расееср еенерннш сн Ресыернеснн 354 353 В практике Р.
широко применяют комбинир. схемы, комплектуемые нз ряда аппаратов. Так, каждый аппарат в отдельности работает по принципу прямотока, а вместе соединены в противоточную схему. Р. обычно предшествует измельчение твердого материала, что способствует ускорению процесса, но требует больших энергетич. затрат и затрудняет фильтрац. очистку полученного р-ра. Размер частиц, постуцающнх на Р., находят оптимизацией его самого и всей совокупности сопутствующих процессов.
При галургич. переработке минер. Сырья важную роль играет Р. многокомпонентных соленых систем. Напр., в основе получения КС! из сильвинита лежит частичное Р. ХаС! и почти полное Р. КС! в горячих щелоках с последующим выделением из р-ра готового пролукта прн охлаждении. Кннетика Р. смеси из л компонентов определяется совместным решением (обычно на ЭВМ) системы ур-ний: нтМ, — — = )с,р,(см — с,) с(р и ур-ния материального баланса типа Мш — М, = ))н(сю — с,), где М,о — начальная масса 1-го компонента, с,о-начальная концентрация р-ра; Вн-его объем. Аппаратура. При периодич.
процессе в одном и том же аппарате выполняют ряд последоват операций: дозировку компонентов р-ра, заполнение рабочего объема, подогрев хсидкости до задайной т-ры, собственно Р, отделение р-ра от нерастворимого остатка, нх выгрузку, попготовку к след. рнс 1 Комнный аппарат Лла растаоре. нна а псеюоолнаснном слое РАСТВОРЕНИЕ 181 циклу. К оборудованию периодич. действия, используемому в малотоннахсных произ-вах и при большом ассортименте расгворяемых в-в, относятся аппараты с мех. перемешиванием и со стационарным слоем растворяющихся птердых частиц.
В первом случае применяют перемешивающие приспособления разл. типов, частота вращения к-рых должна быть достаточна для создании гидродннамич силы, способной привести частицы во взвешенное состояние (см. также Пврсмвшпвайпее. Во втором случае р-р фильтруется сквозь слой растворяющихся и инертных частиц, а скорость фильтрования опрелеляет кинетику Р. Аппараты непрерывного действия используют для Р. больших масс материала. Каждая стадия осуществляется в отдельном аппарате. Пром.
значение имеют аппараты: с псевдоожнженным слоем растворяюприхся частиц; сочетающие Р. с гндравлич. транспортом целевых продуктов; с транспортирующими и перемешиваюшнмися устройствами; с движушимся слоем твердой фазы. На рис. 1 представлен аппарат с псевдоожиженным слоем, предназначенный для Р, напр, галитовых отходов (размер частиц 0,5 — 5,0 мм) калийных предприятий. Скорость движения растворяющего рассола должна превышать скорость псевдоожиження крупных частиц. Трубчатый растворитель (рис.
2) состоит из ряда последовательно соединенных вертикальных труб, через к-рые насосом перекачивается суспензия, прелварительно подготовленная в аппарате с мешалкой 2. Скорость движения жидкости должна превышать скорость осаждения самых крупных частиц во избежание закупорки труб. В случае аварийной остановки насоса жидкость, содержашая и твердую фазу, спускается в горизонтальный корытиый аппарат с мешалкой 7. К числу аппаратов с транспортирующими н перемешиваюшими устройствами относится шнековый растворитель (рис. 3). Сварной корпус корытообразной формы снабжен шнеком для перемешивания твердого материала и наклонным ковшовым элеватором для выгрузки нерастворнвшегося остатка.
Уменьшение продольного перемешивания достигается секционированнем аппарата спец. перего- рнс 2 трубчатый растаорнтела р-лентотный транспортер лла тасрлого матернала, 2, 7-аппараты с ме- бесинасел вада 1ВЛ МСтВоРИмОСть родками. Растворякнцнй реагент дюпкется к элеватору (дрямоток) или в противоположном направлении (протнво- Рнс. 3. Шнехоаый растноритель: 1-привод; 2-сопло для пара; 3-скребк» лля персмештмания матервала в пределах каждой скпя»; 4, б-попасть н вад ме- в одном аппарате, применение электрич. разрядов жид кости.
Два последних метода обеспечивают высокую степень интенсификации Р. и, кроме того, эффективны, если твердые частицы первоначально покрыты экранирующимн инертными пленками или примесями. Р. широко используют в хим. и смежных отраслях промстн для получения р-ров с последующей их переработкой (см. Га.чургия), отделения р-рнмых в-в от сопутствующих инертных примесей (напр., в произ-вах минер. солей и удобрений), обработки р-римых материалов, в т.ч. металлов, с целью придания им определенных размера и формы (т.
наз. химическое фрезерование), создания полостей большого объема в соляных толщах с целью хранения в них ~азов и жидкостей. Ястг Злаиовскнй А Б., Кантика раствареви» првродных солей в уело. виях вьпгтндевной коюекпиа, Л.. 1938; Акссльруд Г А., Молчанов А Д., Рас арены твердых веществ, М., 1977, Гвлургня, под р д.
И.Д. Соколова, Л 1983,Лксельруд Г. А,Гумннпкнй Я М.,Дубмннн А. И.,«теоретич. основы хнм технологии», 1989, т 23, № 1, с. 28-33; Караианов н. А., Оспоеы кинетики растворения солей, А -Л., 1989 Г Л. Лкссльруд. РАСТВОРИМОСТЬ, способность в-аа образовывать с др. в-вом (или а-вами) гомог. смеси с дисперсным распределением компонентов (см. Растворы). Обычно растворителем считают в-во, к-рое в чистом виде существует в том же агрегатном состоянии, что и образовавшийся р-р. Если до растворения оба в-ва находились.в одном и том же агрегатном состоянии, р-рителем считается в-во, присутствующее в смеси в существенно большем кол-ве. Р.
определяется физ, и хим. сродством молекул р-ритела и растворяемого в-ва, соотношением энергий взаимод. однородных и разнородных компонентов р-ра. Как правило, хорошо раста. друг в друге подобные по физ. и хим. св-вам а-ва (эмлирич. правило «подобное раста, в подобноми). В часгпоспч, в-ва, состоящие из полярных молекул, и в-ва с ионным типом связи хорошо раста. в полярных р-рителях (воде, зтаноле, жидком аммиаке), а иеполярные в-ва хорошо раста. в неполярных р-рителях (бензоле, сероуглероде). Согласно теории, предложенной Дж.
Гильдебрандом (1935), взаимная Р. неэлектролитов возрастает с уменъшеиием разности их параметров растворимости б (Бу"г)113, 355 где Б-теплота испарения, У-полярный объем. Параметр р-римости — одно из осн, понятий, определяющих когезионные св-ва в-в в конденсир. состояниях; важная технол. характеристика полимеров и р-рителей, лакокрасочных материалов и т.п. (см. Когезгтя). Р. мн. электролитов возрастает пропорционально кубу диэлектрич. проницаемости р-рителя. Обычно более растворимы электролиты с большей склонностью к сольватации р-рителем; образование кристаллогидратов обычно увеличивает Р. солей.
Р, данного в-ва зависит от т-ры и давления соотв. общему принципу смен1ения равновесий (см. лте Шагнелвг-Брауна иринина). Концентрация насыщ, р-ра при данных условиях численно определяет Р. в-ва в данном р-рителе и также наз. растворимостью. Пересыщенные р-ры содержат большее кол-во растворенного в-ва, чем это соответствует его Р., существование пересыщениых р-ров обусловлено кинетич. затруднениями кристаллизации (см.
Зарождение новой р5азы). )Ьчя характеристики Р, малорастворимых в-в используют произведение активностей ПА (для р-ров, близких по своим св-вам к идеальному,— произведение р-римости ПР). Растворение газов в воде — экзотермич. процесс, поэтому с ростом т-ры Р. газов в воде уменьшается. В орг р-рителях газы часто раста, с поглощением тепла и с ростом т-ры Р. газов повышается. В нек-рых случаях на кривых зависимости р-римости газов от т-ры наблюдается минимум (напри система водород — вода). При постоянной т-ре в случае образования идеального разб.
бинарного р-ра незлектролита Р, газа (молярная доля в р-ре) пропорциональна его парцнальному давлению над р-ром (см. Генри зенон). С ростом давления для оп)жделения Р. газа необходимо учитывать отклонение его св-в от са-в идеального газа, что достигается заменой парциального давления лентучесшаю. Системы жидкость — жидкость (жидкие смеси) различаются по след, типам: жидкости смешиваются друг с дру- 356 РАСТВОРИТЕЛИ 183 гом во всех отношениях (напро система вода-этанол); жидкости практически нерасгворимы друг в друге (вода- ртуть); инакости частично растворнмы друг а друге (вода— диэтиловый эфир). С ростом т-ры взаимная Р.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
