ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Изменение температуры и состава раствора из "Графические расчеты в технологии минеральных веществ Издание 2" В двухкомпонентной системе кристаллизация соли из раствора может быть достигнута за счет испарения воды из раствора или охлаждения раствора. [c.77] Рассмотрим изменение состава ненасыщенного раствора при прибавлении соли и изменении температуры. На диаграмме растворимости (рис. 19) состав исходного раствора изображен фигуративной точкой М, которой отвечают температура I и концентрация раствора т. [c.77] Изменение концентрации раствора прибавлением твердой соли при постоянной температуре. При введении твердой соли в ненасыщенный раствор при неизменной температуре концентрация этого раствора будет возрастать. Фигуративная точка раствора будет перемещаться из точки М по линии, параллельной оси абсцисс, в направлении повышающихся концентраций, пока не достигнет кривой растворимости в точке N. [c.77] Дальнейшее прибавление соли при той же температуре не изменит концентрации раствора и вся прибавляемая соль останется нерастворенной — насыщенный раствор и твердая соль будут находиться в состоянии равновесия. [c.77] Изменение концентрации раствора изотермическим разбавлением. При добавлении воды к раствору соли при постоянной температуре концентрация соли в растворе непрерывно уменьшается, а фигуративная точка раствора следует по линии, параллельной оси абсцисс, приближаясь к оси ординат. [c.77] Нагревание раствора. При повышении температуры следует различать два возможных случая. [c.77] Охлаждение раствора. Фигуративная точка ненасыщенного раствора М при понижении температуры перемещается параллельно оси ординат вниз, по направлению к кривой насыщения, пока не достигнет точки Ж, на кривой растворимости. Состав раствора при этом не изменяется. В точке раствор станет насыщенным и при дальнейшем охлаждении начнется выпадение в осадок безводной соли. [c.77] Поэтому фигуративная точка жидкой фазы будет передвигаться влево по пути кристаллизации, занимая ряд промежуточных положений ЛАз, УУд и т. д. [c.78] Фигуративная точка твердой фазы будет одновременно перемещаться по вертикали ВН, отвечающей 100% безводной соли, — точки Р-,, Рд и т. д. [c.78] Так как жидкая и твердая фазы имеют одинаковую температуру, то фигуративные точки жидкой и твердой фаз и системы в целом расположены на одной и той же температурной горизонтали. Так, для темпера-туры 4 фигуративные точки си- стемы (Жз), жидкой фазы и твердой фазы (Рд) расположены на одной температурной горизонтали /з для температуры соответствующие фигуративные точки Жд,Л/з и Рд расположены на температурной горизонтали и т. д. [c.78] Таким образом, по мере движения фигуративной точки системы от УИ, до Жд фигуративная точка жидкой физы движется по пути кристаллизации от до JVg, а фигуративная точка твердой фазы от Р до Рд по вертикали ВН, соответствующей 100% безводной соли. [c.78] Таков ход процесса охлаждения раствора до достижения криогидратной температуры, для которой /И— фигуративная точка системы, /С — фигуративная точка жидкой фазы, А — фигуративная точка твердой фазы. [c.78] При охлаждении раствора в криогидратной точке будут выпадать в осадок одновременно две твердые фазы (лед и соль) без изменения концентрации жидкой фазы и температуры. Фигуративные точки системы и обеих фаз останутся на месте до исчезновения всей жидкой фазы. Дальнейшее понижение температуры вызовет движение фигуративной точки системы от Ж, к- М,. [c.78] Если фигуративная точка начального раствора Е находится в левой части диаграммы над ветвью ОК кривой растворимости, то при достижении температуры, соответствующей пересечению вертикальной линии КК, с кривой растворимости ОК в точке / 1, начнет кристаллизоваться лед фигуративная точка раствора будет двигаться по пути кристаллизации к точке К. [c.79] Изменение концентрации раствора изотермическим испарением воды. По мере испарения воды при постоянной температуре относительное содержание соли в ненасыщенном растворе будет непрерывно увеличиваться фигуративная точка раствора будет перемещаться по температурной горизонтали из пункта М в сторону более высоких концентраций, т. е. к точке Р, пока не попадет на кривую раствО имости в точке N. До точки N раствор остается ненасыщенным в точке N достигается состояние насыщения, при котором начинает выделяться твердая фаза в виде безводной соли. Состав твердой фазы изобразится на диаграмме точкой Р, соответствующей 100% соли при температуре t. [c.79] Дальнейшее изотермическое испарение воды не изменяет состава раствора N, насыщенного при данной температуре, — будет только уменьшаться количество раствора за счет выпадения соли в осадок фигуративная точка раствора N останется неподвижной до полного высыхания раствора. Таким образом, точка N кривой растворимости является конечным пунктом изотермической кристаллизации соли из ненасыщенного раствора. [c.79] Фигуративная точка системы в целом движется по направлению к пункту Р, и чем больше выпало твердой фазы, тем ближе оказывается эта точка к пункту Р. Когда вода полностью испарится из раствора, фигуративная точка системы совпадет с фигуративной точкой твердой фазы Р. [c.79] Как пример двойной системы, на рис. 20 изображена диаграмма растворимости безводного хлористого калия в воде при различных температурах (без учета ветви кристаллизации КС1-Н20). [c.79] Вернуться к основной статье