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" -> 14

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 .. 8 9 10 11 12 13 < 14 > 15 16 17 18 19 20 .. 126 >> Следующая


Рис. 24. Растворимость MnSO4 Рис. 25. Диаграмма растворимости 8 воде при различной температуре, системы NH4CI—H2O.

воды, которое следует испарить из раствора (при 95° С), чтобы перевести его в насыщенное состояние. Процесс испарения при постоянной температуре изобразится линией а/. В точке / раствор становится насыщенным, концентрация NH4Cl равна 42,5 масс. %.

По правилу рычага можно записать

Количестно испарившейся воды of _ 42,5 — 29 13,5

Количество оставшегося раствора ag 29 — 0 29

Если обозначить количество испарившейся воды х, а количество оставшегося раствора (1 —х), то из соотношения

X = 13,5 1 — X ~ 29

определяем количество испарившейся из 1 кг раствора воды на участке af (х=0,317 кг).

При охлаждении того же раствора до 0° С произойдет кристаллизация соли. Количество выпадающей соли также можно рассчитать по диаграмме. Охлаждение ненасыщенного раствора от 95 до 29° С будет протекать без изменения его состава и изобразится линией ab. В точке b раствор становится насыщенным и при дальнейшем его охлаждении будет выкристаллизовываться хлористый аммоний, а фигуративная точка раствора будет перемещаться уже по кривой растворимости от точки b до точки а, соответствующей конечной температуре кристаллизации O0C При этом концентрация NH4CI в растворе понизится до 22,7 масс. %, количество же воды останется без изменения. Таким образом, после охлаждения системы до 0° С ее фигуративная точка переместится в точку е, фигуративная точка твердой фазы — в точку О (на вертикали соли), а фигуративная точка жидкой фазы — в точку d.

Количество выпадающего NH4Cl на 1 кг первоначального раствора можно определить из соотношения

de 29 — 22,7 IG = 100 - 22,7 =°-°815 KZ

Если раствор (точка а) охладить до —20° С, то, как видно из диаграммы, жидкая фаза при этом исчезнет, а твердая фаза будет состоять из кристаллов NH4Cl и эвтектических кристаллов NH4Cl-I-H2O состава 19,8% NH4Cl+80,2% H2O.

Аналогичным образом можно определить количество льда, выпадающего из раствора при его охлаждении.

Так, если 7,5%-ный раствор NH4Cl при 2O0C (точка К) охладить до — И °С, то фигуративная точка системы переместится в положение т. Поскольку вертикаль Km пересекает в точке / линию перехода воды в лед (DC), то в осадок при температуре —50C начинает выпадать лед. Хлористый аммоний при этом весь остается в растворе. При конечной температуре -—U0C фигуративная точка жидкой фазы сместится в точку л, а фигуративная точка твердой фазы — в точку Н. Таким образом, после охлаждения раствор содержит 16,5% NH4Cl и 83,5% H2O (точка п) и в качестве твердой фазы — лед, количество которого (в кг) можно определить из соотношения отрезков

тп 16,5--7,5 UK = 16,5 =°'545

Следовательно, из 1 кг первоначального раствора выделится 0,545 кг льда.

При охлаждении раствора состава К до —20° С он весь перейдет в об ласть твердой фазы, т. е. будет представлять смесь льда и эвтетики, содеа жашую 19,8% NH4Cl и 80,2% H2O.

Диаграммы состава системы позволяют исследовать и рассчитать процессы изменения концентрации раствора при изотермическом разбавлении или при добавлении в раствор твердой соли, нагревании растворов в присутствии твердой фазы и т. д.

Многие соли кристаллизуются с включением в кристаллическую решетку определенного количества молекул воды, образуя так называемые кристаллогидраты, причем некоторые соли образуют кристаллогидраты, содержащие различное количество молекул воды на одну молекулу вещества. Каждый кристаллогидрат устойчив лишь в определенном температурном интервале, за пределами которого количество молекул воды в нем будет иным. При таких переходах повышению температуры кристаллизации отвечает уменьшение количества молекул кристаллизационной воды.

Кривая растворимости кристаллогидратов специфична и характеризуется наличием изломов. Для некоторых из таких солей растворимость с повышением температуры на одних участках может увеличиваться, а на других — уменьшаться.

На рис. 26 изображены кривые растворимости тиосульфата натрия и сульфата закиси железа. Точки перегиба на кривых Называются точками превращения и соответствуют переходу

О W 40 ?0 SO ЮО 0 10 20 30 40

Температура, 0C Растворимость Na2SO4, масс.%

Ряс. 26. Кривые растворимости в воде тиосульфата натрия и сульфата закиси железа.

Рис. 27. Диаграмма растворимости системы Na2SO4—H2O.

P

P

20 iO 60 80 100 I 3 5 Температура, °С O

Рис. 28. Давление насыщенных паров P (мм рт. ст.) для различных кристаллогидратов сульфата меди в зависимости от температуры (а) и числа молекул кристаллогидратной воды п при t = 50° С (б):

/-CuSO, • SH2O; 2-CuSO1 • 3H,0; 3-CuSO, • H2O.

одной кристаллогидратной формы в другую. Из рисунка видно, что для тиосульфата натрия стабильными модификациями твердой фазы в интервале температур от О до 48,2° С являются Na2S2O3-OH2O, в интервале от 48,2 до 66,5° С — Na2S2O3 • 2H2O; при температурах же выше 66,5°С кристаллизуется безводная соль Na2S2O3.
Предыдущая << 1 .. 8 9 10 11 12 13 < 14 > 15 16 17 18 19 20 .. 126 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама