Lektsia_4_Teplovye_i_massoobmennye_prots essy (843816), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Возврат к исходному твердому веществу путем кристаллизации здесьневозможен.Экстрагирование – процесс извлечения одного или нескольких компонентов из твердого материала путемизбирательного растворения в жидкостях (экстрагентах). Извлекаемые компоненты содержатся в порахтвердого тела в виде растворенного вещества или в виде твердой фазы. В первом случае говорят обэкстрагировании растворенного вещества, во втором — об экстрагировании твердого вещества.Массообменные процессы. КристаллизацияКристаллизация — выделение твердой фазы из растворов, расплавов или паров.Продукт кристаллизации представляет собой сыпучую массу кристаллов различного размера.

Внешняя геометрическаяформа кристаллов специфична для каждого вещества. Следствием внутренней упорядоченности структуры кристалловявляется анизотропность различных физических свойств: механических, оптических, электрических, магнитных и др.Ряд веществ, чаще всего химически однотипных, имеющих подобную кристаллическую решетку и при кристаллизациииз растворов выделяющихся совместно, образуют смешанные кристаллы. Такие вещества называют изоморфными.В зависимости от условий кристаллизации (температуры, давления и т.д.) одно и то же вещество может образовыватьразные по симметрии и форме кристаллы, называемые модификациями.Способы кристаллизации:- охлаждение растворов, расплавов и паров;- удаление из растворов части растворителя;- высаливание - выделение растворённого вещества из раствора прибавлением другого вещества(чаще всего соли), обладающего большей растворимостью;- в результате химической реакции.Массообменные процессы.

КристаллизацияРавновесие в процессах кристаллизацииПоведение системы кристалл/раствор или кристалл/расплав в широкомдиапазоне температуры, давления и концентрации отображаетдиаграмма состояния (фазовая диаграмма).Связь между числом компонентов (К), числом фаз (Ф) и числомстепеней свободы (S) данной системы устанавливается правилом фазГиббса: =К−Ф+2Диаграмма состояния нафталинаСледствия для процесса кристаллизации:1.

Фазовое равновесие однокомпонентной системы определяется двумя параметрами: температурой идавлением. В соответствии с правилом фаз число степеней свободы однокомпонентной системы приусловии кристаллизации (равновесие двух фаз) равно 1, следовательно, в однокомпонентной системетолько один параметр может независимо изменяться без изменения числа фаз — давление илитемпература.2. На фазовое равновесие двухкомпонентных (бинарных) систем могут оказывать влияние три параметра:температура, давление и концентрация.

Однако при кристаллизации из растворов основной интереспредставляют жидкая и твердая фазы данной системы. Поскольку давление незначительно влияет наравновесие между жидкостью и твердой фазой, фазовое равновесие может быть представлено надиаграмме температура — концентрация.Кинетика кристаллизацииПроцесс кристаллизации состоит из двух последовательных стадий: образования зародышей кристаллови роста кристаллов.Образование зародышей кристаллов происходит в пересыщенных растворах, когда пересыщениедостигает определенной величины.

Разность между концентрацией раствора, при которой начинаютобразовываться зародыши, и концентрацией насыщенного раствора называют максимальнымпересыщением.ОбразованиеНуклеацияРостРастворениеМеханизм образования зародышей:1. Молекулы растворенного вещества непрерывно сталкиваются между собой, образуя ассоциаты.Вероятность образования ассоциатов из определенного числа молекул уменьшается с увеличениемчисла молекул.2. Мелкие ассоциаты имеют более высокую растворимость, поэтому снова растворяются даже впересыщенных растворах.3. Ассоциаты, имеющие размер больше критического начинают расти, образуется зародыш кристалла.Примеры промышленных кристаллизаторовВальцовый кристаллизаторЛенточный кристаллизаторРасплав.

Характеристики

Список файлов лекций