ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Изотермическая и политермная диаграммы растворимости четверной взаимной системы КС из "Графические расчет в технологии минеральных веществ Издание 2" В технологии минеральных солей широко распространены процессы конверсии, при которых, используя в качестве исходного сырья две из солей взаимной системы, получают, в результате обменной реакции, две другие соли в качестве конечного продукта. Так, например, практический интерес представляет получение нитрата калия из нитрата аммония путем обменного разложения с хлористым калием. [c.255] Были определены основные элементы диаграммы, выявлено число тройных точек системы и определен характер насыщения растворов в тройных точках. [c.255] Изотермы разделены линиями на четыре поля кристаллизации КС1, NH4 I, KNO3 и NH4NO3. Пограничные линии кристаллизации отвечают составам насыщенных растворов, находящихся в равновесии с двумя солями. Эти линии пересекаются в точках Е м F, в которых насыщенный раствор находится в равновесии с тремя солями. Точка Е расположена внутри треугольника состава, имеющего вершинами точки солей, составляющих твердую фазу, в равновесии с которой находится раствор Е следовательно, раствор Е конгруэнтно насыщен. Точка F находится вне треугольника состава, а потому раствор F является инконгруэнтно насыщенным. [c.255] ЯВЛЯЮТСЯ устойчивой парой, образующей две безвариантные точки Е n F. [c.256] При рассмотрении политермной диаграммы растворимости видно, что с повышением температуры поля кристаллизации нитратов резко уменьшаются, следовательно растворимость их значительно повышается. Область насыщения KNO3 при 100° в несколько раз меньше, чем при 0°. [c.256] Из сравнения взаимного положения точек Е и на политермной диаграмме видно, что раствор в точке Е при всех температурах будет конгруэнтно насыщен. При температурах О и 0° раствор в точке Е также будет конгруэнтно насыщен. С повышением температуры точка Е опускается вниз, выходя из треугольника состава поэтому в интервале температур 20—100° раствор в этой точке будет инконгруэнтно насыщен. [c.256] Перенося точку политермы на соответствуюш,ую изотерму, определяем ио изогидратам количество воды при заданной температуре. Например, раствор при 100 содержит 1,5 моля воды, а при 20 3,7 моля воды на 1 г-экв суммы солей. [c.258] Движение фигуративной точки раствора при его испарении или охлаждении может быть определено путем проведения луча кристаллизации. Например, требуется на рис. 136 указать путь изменения состава раствора О при охлаждении до 0°. При температуре О фигуративная точка О расположена в поле кристаллизации KNOg, поэтому эта соль при охлаждении будет выпадать в осадок. Движение точки состава раствора будет направлено вдоль луча кристаллизации KNOg—О до пересечения его в точке Ь с изотермой 0°. [c.258] Пусть далее требуется проследить путь изменения состава раствора, если после отделения выпавшего KNOg раствор Ь изотермически испаряется при 100°. При температуре 100 фигуративная точка Ь расположена в поле кристаллизации КС1 и при удалении воды из раствора в осадок выделяется эта соль. [c.258] Движение фигуративной точки раствора происходит вдоль луча испарения КС1—o до пересечения его с кривой насыщения изотермы 100° в точке у. При дальнейшем удалении воды фигуративная точка раствора будет перемеидаться по пути кристаллизации yFiuQ. При этом из раствора будет выделяться смесь КС1 и NH, 1. [c.258] Рассмотрим другой пример, когда раствор состава а охлаждается от 60 до 0°. Изменение состава раствора следует по лучу KNOg-а до точки d с выделением в осадок KNO3. При изотермическом испарении раствора состава d при 100° в осадок выделится NH4 I, так как точка d при 100° расположена в поле кристаллизации этой соли. Состав раствора изменяется по направлению луча NH4 I—с до точки х. [c.258] Прекращая испарение в точке г, можно, отфильтровав осадок и добавив к раствору воду, с помощью исходных реагентов (КС1 и NH4NO3) привести этот раствор к исходному составу а, так как растворы г и а лежат на одной диагонали КС1—ЫПЛЮо. [c.259] Подобных циклов по политермной диаграмме можно наметить практически очень много, изменяя лить составы растворов, температурные условия и номенклатуру получаемых продуктов. [c.259] Вернуться к основной статье