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" -> 12

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 .. 6 7 8 9 10 11 < 12 > 13 14 15 16 17 18 .. 126 >> Следующая


Для солей, склонных к гидратации или к образованию кристаллогидратов, Q2>Qt, т. е. растворение сопровождается выделением тепла.

Ниже приведены теплоты растворения некоторых солей и их кристаллогидратов при образовании разбавленных растворов:

Соль <?„ „„ Соль <0 „

^ рас. ^рас.

кдж*1моль кдж/моль

NaNO3 —22,21 MgSO4 +85,06

NH4NO3 —26,48 MgSO4-H2O +55.73

ZnSO4 +76,68 MgSO1 •2H2O +46,30

ZnSO4-H2O +41,87 MgSO4-4H2O +17,77

ZnSO4 • 6H2O — 3,52 MgSO4 • 6H2O — 0,42

ZnSO4 •7H2O —17,72 MgSO4 •7H2O —16,13

* 1 кдж = 0,239 ккал.

Из приведенных данных видно, что с увеличением числа молекул кристаллогидратной воды в растворяемой соли теплота растворения уменьшается и становится даже отрицательной. Заметим попутно, что теплота гидратации может быть рассчитана как разность между теплотой растворения безводной соли и теплотой растворения соответствующего кристаллогидрата.

Процесс кристаллизации вещества из раствора, являющийся в некотором смысле обратным процессу растворения, также сопровождается тепловым эффектом, но обратным по знаку тепловому эффекту при растворении. Количество тепла, выделяемого (или поглощаемого) при кристаллизации единицы массы вещества (1 моль), называется теплотой кристаллизации.

В практических расчетах теплоту кристаллизации Q,(p. обычно принимают равной по величине теплоте растворения, но обратной ей по знаку, т. е.

Окр. = — Орас. H ЛН ДЯкр, = — ДЯ рас.

Приведенные равенства, естественно, не вполне справедливы, однако ими пользуются за неимением других, а также потому, что погрешность расчетов при этом сравнительно невелика.

В действительности, теплота кристаллизации будет численно равна теплоте растворения только в том случае, когда вещество растворяется в почти насыщенном растворе и при той температуре, при которой в последующем проводится процесс кристаллизации. Если даже поправкой на температуру можно пренебречь, то теплоту разбавления следует обязательно учитывать. Поэтому для точных расчетов теплота кристаллизации Должна определяться из соотношения

где АЯраз. — теплота разбавления.

Вследствие несжимаемости жидкостей растворимость практически не зависит от давления. Это справедливо для давлений, равных десяткам и сотням атмосфер. Повышение давления до Десятков тысяч атмосфер оказывает уже существенное влияние На растворимость.

Ниже приведена растворимость х (мольные доли) NH4NO3 в воде при различных давлениях P (Гн/м2) [44]:

P * 0,0301 0,1 0,4 0,8 1,2 X 0,-376 0,616 0,473 0,345 0,254

* 1 гиганьютон на квадратный иетр (Гн/м2) = 10» «,'л1 я 10 000 атм.

Значения растворимости различных веществ определяются опытным путем и приводятся в соответствующих справочниках [40, 45, 46] и специальной литературе [6, 17] в виде таблиц или графиков, выражающих зависимость растворимости от температуры.

Растворимость различных солей отличается как по абсолютному значению, так и по характеру зависимости ее от температуры. Ниже приведены значения растворимости (в г/100 г H2O) некоторых солей при 20°С:

Соль Растворимость Соль Растворимость

AgNO3 222,0 KClO3 7,4

(NH4)2S04 75,4 Ag2SO4 0,79

NaCl 36,0 PbCrO4 4,3 ¦ 10"

в

В случае образования идеальных растворов зависимость растворимости С от температуры T может быть определена из известного термодинамического уравнения:

d\nC А//

dT RT*

(2)

где/? — газовая постоянная;

АН— изменение энтальпии при растворении 1 моль вещества

в насыщенном растворе. Если в первом приближении принять, что величина Д# не зависит от температуры, то после интегрирования уравнения (2) получаем:

шс=~ + а; (3)

где К—постоянная интегрирования.

Зная величину АН и растворимость С при одной температуре, из уравнения (3) можно определить постоянную интегрирования К. Это уравнение затем может быть использовано для расчета растворимости данного вещества при любых других температурах.

Как уже указывалось, для большинства веществ растворение сопровождается охлаждением раствора (Д# положительно), поэтому с повышением температуры растворимость этих веществ увеличивается,- что подтверждается также уравнением (3). Xa-

Рис. 23. Кривые растворимости в воде KNO3 (/), Ba(N03)2 (2) и NaCl (3).

250

1

150

IDO










1
\/





/2





3





\








20 І0 ВО 80 ЮО Температура, °С

рактер изменения растворимости с температурой в системе координат InC--Y изобразится прямой линией.

Растворимость в реальных растворах существенно отличается от растворимости в идеальных растворах, и ее приходится определять опытным путем. Влияние температуры на растворимость различных веществ различно. Так, в интервале от О до 100° С растворимость KNO3 в воде увеличивается в 18,5 раз, Ba(N03)2 — в 4,3 раза, a NaCl — всего лишь на 10% (рис. 23).

Как видно из приведенного рисунка, растворимость солей изображается в прямоугольной системе координат концентрация (С) —температура (t) обычно в виде кривой, называемой кривой растворимости.
Предыдущая << 1 .. 6 7 8 9 10 11 < 12 > 13 14 15 16 17 18 .. 126 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама