Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Промышленные производства -> Матусевич Л.Н. -> "Кристаллизация из растворов в химической промышленности" -> 11

Кристаллизация из растворов в химической промышленности - Матусевич Л.Н.

Матусевич Л.Н. Кристаллизация из растворов в химической промышленности — М. «Химия», 1968. — 304 c.
Скачать (прямая ссылка): kristallizatia-rastvorov.djvu
Предыдущая << 1 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 17 .. 126 >> Следующая


4. Растворимость

Все твердые вещества обладают способностью в той или иной степени растворяться в различных жидкостях (растворителях). Наиболее распространенным техническим растворителем является вода вследствие малой стоимости, безвредности и безопасности в обращении. В некоторых случаях, главным образом в технологии органических веществ, используются и другие растворители — различные спирты и эфиры, сероуглерод, бензол, дихлорэтан и т. д. В нефтеперерабатывающей промышленности часто используют комбинированные растворители из двух-трех компонентов, так как при этом легче обеспечить растворимость отдельных компонентов смеси, разделяемой кристаллизацией. В отличие от воды органические растворители характеризуются большей стоимостью и требуют особой осторожности в работе вследствие токсичности, взрыво- и пожаро-опасности. В дальнейшем речь будет идти главным образом о водных растворах различных веществ.

В технических расчетах наиболее часто содержание растворенного вещества относят к единице массы растворителя, так как при растворении, а также при изогидрической кристаллизации количество растворителя остается постоянным.

Различные способы выражения концентраций веществ в растворе, а также их взаимный пересчет можно найти в специальной литературе [36—38], поэтому ниже приводятся лишь наиболее часто встречающиеся выражения концентраций и их пересчет из одного вида в другой.

Если в растворе содержится А масс. % соли и требуется выразить концентрацию

1) в граммах соли на 100 г растворителя (В).

2) в молях соли на 1000 г растворителя (/л),

- 3) в молях соли на 1000 моль растворителя (л), 4

4) в килограммах соли на 1 м3 раствора (С),

5) в молях соли на 1 л раствора (Ст),

то для пересчета могут быть использованы следующие соотношения:

А

1) В

100 — А А

100;

2) т — M(WO-A) творенной соли, г/моль);

3) п =

AM0

M(WO-A)

растворителя, г/моль);

1000= 10 -Tf (где M — масса 1 моль рас-1000=10-^5 (где M0-масса 1 моль

4) С = -гдоР (где р — плотность раствора, кг/м3); А

5) Cn =

M-WO

р' (где р' — плотность раствора, кг\л).

В практике встречаются и другие способы выражения концентраций вещества в растворе, например: в мольных долях, грамм-эквивалентах (г-экв) вещества на 1 л раствора и т. д.

Для проведения большого числа однотипных пересчетов концентраций целесообразно пользоваться графическим методом. В качестве иллюстрации на рис. 22 приведен график для пересчета концентрации NH4NO3 в растворе. Для более сложных пересчетов могут быть использованы специальные номограммы [36, 39].

Растворение твердых тел в жидкостях всегда сопровождается тепловым эффектом: чаще всего поглощением тепла, реже — его выделением. Количество тепла, поглощаемого (или выделяемого) при растворении единицы массы вещества (1 моль или 1 кмоль), называется теплотой растворения. Ее величина и знак вависят от природы растворителя и растворяемой соли, температуры, при которой производится растворение, а также от Начальной и конечной концентрации раствора, т. е. от того,

Рис. 22. График для пересчета "оицентрации NH4NO3.

"50 ВО 70 80 30 ЮО Концентрация nh4no3, масс.%

производится ли растворение в чистом растворителе или же в растворе определенной концентрации.

В справочной литературе [40, 41] в качестве теплоты растворения Qpac. обычно принимается изменение энтальпии —АЯрас. при растворении единицы массы вещества (1 моль) при стандартной (25°С) или нормальной температуре (18°С) в большом количестве растворителя (обычно 300 моль и более), т. е. для случая, когда дальнейшее разбавление раствора уже практически не влияет на величину ДЯрас-

Таким образом

Qpac. = Qnac. ~Г" Q раз.

где QHac. — теплота образования насыщенного раствора при растворении в чистом растворителе; Qpa3. — теплота разбавления насыщенного раствора до состояния, при котором дальнейшее прибавление растворителя уже не оказывает влияния на ее величину.

С другой стороны, теплоту растворения QpaC. можно представить в виде двух слагаемых [42, 43]:

QPaC = Q1H-O2

где Q1— теплота разрушения кристаллической решетки;

Q2—теплота взаимодействия растворяемого вещества с растворителем, называемая теплотой сольватации (или теплотой гидратации, если растворителем является вода).

Для твердых тел Qi<0, так как на разрушение кристаллической решетки приходится затрачивать тепло. Теплота же сольватации (гидратации) всегда положительная, т е. Q2>0. Таким образом, суммарный тепловой эффект Qpac. будет зависеть от соотношения величин Q4 и Q2.

Для большинства солей величина Qi преобладает над величиной Q2 [47], и их растворение в воде сопровождается поглощением тепла, а следовательно, самоохлаждением раствора. К таким солям относятся не склонные к гидратации вещества, отличающиеся прочной кристаллической решеткой, а также кристаллогидраты. У некоторых из этих солей растворение сопровождается таким большим поглощением тепла, что их используют в лабораторной практике для получения холодильных смесей, например, из воды или снега с NaNO3, NH4NO3, CaCl2 • 6H2O и др.
Предыдущая << 1 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 17 .. 126 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама