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
Сидельковская Ф.П. "Химия N-вннилпирролидона и его полимеров" ()

Сеидов Н.М. "Новые синтетические каучуки на основе этилена и олефинов" (Высокомолекулярная химия)

Райт П. "Полиуретановые эластомеры" (Высокомолекулярная химия)

Попова Л.А. "Производство карбамидного утеплителя заливочного типа" (Высокомолекулярная химия)

Поляков А.В "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" (Высокомолекулярная химия)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Промышленные производства -> Матусевич Л.Н. -> "Кристаллизация из растворов в химической промышленности" -> 36

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 .. 30 31 32 33 34 35 < 36 > 37 38 39 40 41 42 .. 126 >> Следующая


В последующих работах [166, 203] было установлено, что с повышением скорости вращения кристалла скорость его роста увеличивается вначале резко, а затем довольно плавно, достигая определенного предела, за которым дальнейшее повышение числа оборотов мешалки уже не оказывает влияния на кинетику роста. Следовательно, выше определенных скоростей размешивания раствора лимитирующей становится уже не диффузионная стадия, а кристаллохимическая.

В опытах по кристаллизации CuSO4 • 5H2O было получено [203], например, следующее соотношение:


1 - 1 Iі


Л A0-\-aw ' Л,

где Л
— линейная скорость роста кристалла;

A0
— скорость роста при отсутствии размешивания рас-


твора;


— скорость поверхностной реакции;

W
— скорость движения раствора относительно поверхности


кристалла;

а
—некоторая постоянная.

Из
приведенного уравнения видно, что рост кристалла вклю-

чает в
себя два последовательных этапа: подвод вещества из

объема раствора к его поверхности (со скоростью A.0+.aw) и переход вещества в кристаллическую решетку (со скоростью A4). В свою очередь, первый этап складывается из двух процессов: перенос вещества молекулярной диффузией (Ao) и потоком (aw). Если w=Q, a Ai —» со, то A=Ao, т. е. скорость роста кристалла зависит лишь от скорости диффузии. Если же w —> со, то A=A1, и скорость роста определяется скоростью кристаллохимической стадии.

Одной из экспериментальных работ [145] было отмечено уменьшение скорости роста некоторых граней кристалла одно-замещенного фосфата аммония NH4H2PO4 по достижении некоторого предела увеличения скорости его вращения. Более подробно это явление было изучено Г. В. Инюшкиным и










I'



1
- А.
_







2
~3~~









25 50 75 WO 125 150 175 Скорость вращения n, рад/сек

Рис. 46. Зависимость скорости роста граней кристаллов Л от скорости их вращения п: /-NaNO3; 2-(NH,tH,P04; .5-K1Fe(CN), • ЗН:0.

К. Н. Шабалиным [89], показавшими наличие максимума на кривых скорость роста — скорость вращения кристалла, положение которого может отличаться для различных солей (рис. 46).

Из рисунка видно, что кристаллы NH4H2PO4 и K4Fe(CN)6* • 3H2O (кривые 2 и 3) имеют явный максимум скорости роста, в то время как для NaNO3 (кривая /) он отсутствует. Полученные результаты авторы объясняют наличием возле поверхности кристалла полуупорядоченного слоя с повышенной концентрацией кристаллизующегося вещества. Вращение кристалла оказывает двоякое воздействие на его рост: с одной стороны, ускоряет рост кристалла вследствие увеличения скорости диффузии вещества к поверхности кристалла, а с другой — затрудняет этот рост «смывом» строительных блоков с поверхности гидравлическими и центробежными силами.

При малых скоростях вращения кристалла преобладает диффузионное влияние, и скорость роста увеличивается с повышением числа оборотов. Однако при увеличении скорости сверх некоторого числа оборотов удаление блоков с поверхности грани начинает превышать положительный эффект ускорения диффузионного подвода вещества, и скорость роста кристалла снижается.

Различный характер поведения солей объясняется скоростью их кристаллизации. Поскольку NaNO3 является безводной одновалентной солью и не образует пересыщенных растворов, гидратация ионов этой соли в растворе минимальна. В результате минимальна толщина перехода слоя и максимальна скорость формирования блоков и прирастания их к поверхности. Этим и объясняется отсутствие резко выраженного максимума для азотнокислого натрия в противоположность трех- и шестивалентным солям NH4H2PO4 и K4Fe(CN)6 ¦ 3H2O, ионы которых в растворе сильно гидратированы.

В условиях массовой кристаллизации не используются такие высокие скорости перемешивания, поэтому в первом приближении для обычных промышленных кристаллизаторов характерно увеличение скорости роста кристаллов с повышением скорости движения раствора.

Размешивание оказывает существенное влияние на внешний вид получаемых кристаллов. Так, при кристаллизации непере-

мешиваемых растворов вокруг кристаллов образуются концентрационные потоки, которые тем интенсивней, чем больше размер кристалла и степень пересыщения окружающего его раствора [170]. Эти концентрационные потоки изменяют форму кристалла, они стремятся как бы расплющить его, обусловливая преимущественный рост с боков. Поскольку сверху над кристаллом всегда находится раствор с меньшей плотностью, приток свежего пересыщенного раствора происходит в основном к боковым граням (рис. 47).

При перемешивании раствора обеспечивается равномерный приток кристаллизующегося вещества к различным граням, тем самым устраняется влияние концентрационных потоков, что способствует образованию кристаллов правильной формы [170]. На рис. 48 изображены два кристалла квасцов: один из них (а) вырос из спокойного раствора на дне сосуда, а второй (б) получен при перемешивании раствора.

При массовой кристаллизации перемешивание раствора препятствует осаждению кристаллов на дне и стенках сосуда и предупреждает тем самым возможность друзового роста. Кроме того, с повышением интенсивности перемешивания кристаллизуемого раствора уменьшается агрегированный рост кристаллов, которые постепенно приобретают все более правильную монолитную форму [31, 67].
Предыдущая << 1 .. 30 31 32 33 34 35 < 36 > 37 38 39 40 41 42 .. 126 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама