Cristalizarea substanțelor din soluții

Pentru a izola substanțele din soluții concentrate, se utilizează metode de cristalizare și uscare.

Cristalizarea este procesul de separare a fazei solide sub formă de cristale din soluții saturate, topite sau vapori.







soluții Efectuarea suprasaturării necesară a soluției crystallizing oferă răcire saturate fierbinte (izogidriche - Skye cristalizare) și îndepărtarea solventului prin evaporarea particulelor TION (cristalizare izoterma) sau o combinație a acestor metode (all-Kuum-cristalizare, cristalizarea fracționată, cristalizarea cu evaporarea solventului in curent de aer sau alt gaz purtător) Substanțele a căror solubilitate crește substanțial cu creșterea temperaturii (solubilitate pozitivă), cristalizează și răcirea soluțiilor lor saturate este o cristalizare politeterică sau izohidrică, procedând cu un conținut de apă neschimbat în sistem. Dacă solubilitatea substanței scade odată cu creșterea temperaturii, cristalizarea se efectuează atunci când soluția este încălzită. Substanțele care modifică puțin solubilitatea cu schimbarea temperaturii se cristalizează prin evaporarea apei la o cristalizare termică constantă - izotermă.

Soluțiile de MgCl2, MgS04, NaCI au o solubilitate pozitivă; soluții negative - CaSO4, CaSiO3, etc.

Cristalizarea sării prin sare se realizează prin introducerea în soluția concentrată de substanțe care reduc solubilitatea acesteia. Acestea sunt substanțe care conțin același ion cu o sare dată sau apă obligatorie.

O formă comună de cristalizare este precipitarea chimică a materiei din soluțiile care utilizează reactivi. De exemplu, impuritățile ionilor metalici precipită sub formă de hidroxizi, adăugând în soluție soluții alcaline.







Cristalele sunt separate numai de soluțiile suprasaturate. soluții suprasaturate caracterizează diferența dintre concentrație-tiile suprasaturate C și C * soluții saturate suprasaturare relative (C - C *) / C * sau coeficientul Cn / C * suprasaturare.

Formarea cristalelor este formată din două etape succesive:

1) apariția în soluția suprasaturată a centrelor de cristalizare - nuclee de cristale;

2) creșterea cristalelor pe baza acestor doi embrioni.

Pentru un embrion de formă sferică, activitatea educației este: A = 4/3 n-lo, (4.108)

Unde r este dimensiunea embrionului; a este coeficientul de tensiune de suprafață.

Dimensiunea embrionului, care este în echilibru cu suprasaturat Ras creează, este invers proporțională cu logaritmul gradului de suprasaturare: r = 2 Ohm / [rDT1i (C / S *)], (4.109)

Unde M este masa molară a fazei solide; p este densitatea materiei; R este constanta gazului universal; T este temperatura absolută.

Probabilitatea formării embrionilor va crește odată cu creșterea temperaturii. Acest proces este facilitat de vibrații mecanice, amestecare, impactul câmpurilor acustice și magnetice.

Creșterea cristalului apare ca rezultat al difuziei substanțelor din greutatea pivoți novnoy a soluției la suprafață după dizolvat cristal suflare în rețeaua cristalină.

Rata de difuzie a particulelor pe suprafața cristalului este determinată din ecuație

Și rata de creștere a cristalului

Ecuația generală a ratei de cristalizare are forma

DM / dT = 1 / (1 / p + 1 / RLP) = (C - C *) = KkrDSp - C *), (4.112) unde Mm - cantitatea de substanță difuzabila; t este timpul; a și wcr - coeficientul de transfer de masă și procesul de cristalizare; F este suprafața cristalului; Skr este concentrația materiei de pe suprafața cristalului; Ккр - coeficientul de cristalizare.

Unele impurități din soluție cresc rata de cristalizare, în timp ce altele scad.

Pentru a evalua comportamentul fluidelor la cristalizare și metoda rațională selecție țională a acestui proces folosim soluțiile de stat diagramă care exprimă dependența sărurilor de solubilitate la temperatură. Viteza de cristalizare depinde de gradul de suprasaturare a soluției, temperatura, intensitatea malaxării, cu deținător impurități și altele. Aceasta variază în funcție de timp care trece prin maximul Mc.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: