Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Под растворением понимают переход вещества в раствор с поверхности частиц. Обычно этот процесс проводят с целью разделения системы, состоящей из растворимых и инертных частиц. При этом предполагается, что растворимые частицы отделены от инертных, а последние не оказывают существенного влияния ни на кинетику растворения, ни на конечные результаты процесса. При обычном физическом растворении исходное твердое вещество может быть вновь получено кристаллизацией из раствора.

ПОИСК





Растворение

из "Процессы и аппараты химической технологии Часть 2"

Под растворением понимают переход вещества в раствор с поверхности частиц. Обычно этот процесс проводят с целью разделения системы, состоящей из растворимых и инертных частиц. При этом предполагается, что растворимые частицы отделены от инертных, а последние не оказывают существенного влияния ни на кинетику растворения, ни на конечные результаты процесса. При обычном физическом растворении исходное твердое вещество может быть вновь получено кристаллизацией из раствора. [c.276]
Химическое растворение представляет собой гетерогенную химическую реакцию, продукты которой растворяются в жидком объеме. Возврат к исходному твердому веществу путем кристаллизации здесь невозможен. В условиях химического растворения могут образовываться твердые или газообразные продукты реакции, значительно осложняющие кинетику растворения. Экранизация поверхности растворения твердыми продуктами реакции существенно замедляет процесс, а выделение газообразной фазы ускоряет растворение до определенных пределов, за которыми становится заметным экранирующее действие газовой фазы. Процессы растворения протекают обычно достаточно быстро. Этому способствует непосредственный контакт движущейся (перемешиваемой) жидкости с поверхностью растворяющихся частиц. [c.276]
Экстрагированием называется процесс извлечения одного или нескольких компонентов из твердого материала путем избирательного растворения в жидкостях (экстрагентах). Извлекаемые компоненты содержатся в порах твердого тела в виде растворенного вещества или в виде твердой фазы. В первом случае говорят об экстрагировании растворенного вещества, во втором-об экстрагировании твердого вещества. [c.276]
Механизм экстрагирования твердого вещества отличается большей сложностью и включает в себя три стадии 1) проникание экстрагента в пористую структуру твердого тела 2) растворение целевого компонента в экстрагенте 3) диффузия растворенного компонента в основную массу жидкости. Конкретные обстоятельства приводят к тому, что каждая из этих стадий может определять скорость всего процесса. Однако чаще всего скорость процесса в целом лимитируется третьей стадией, как наиболее медленной. [c.277]
Экстрагирование твердого вещества кинетически неравноценно его растворению. В условиях растворения вещество непосредственно контактирует с движущейся жидкостью, благодаря чему сопротивление массопереносу невелико. В условиях экстрагирования твердого вещества область, содержащая целевой компонент, первоначально занимает весь объем частицы, а с ходом экстрагирования систематически сокращается. [c.277]
Извлекаемый компонент только в первый момент экстрагирования находится в контакте с движущейся жидкостью, а впоследствии теряет контакт с нею. Перенос вещества к границам пористого тела происходит с помощью механизма молекулярной диффузии в неподвижной жидкости, заполняющей пористый объем. По этой причине экстрагирование-менее интенсивный процесс по сравнению с растворением. [c.277]
Казалось бы, простым средством интенсификации всех упомянутых здесь процессов является уменьшение размеров частиц, поступающих на растворение или экстрагирование. Такой метод, однако, сильно осложняет сопутствующие операции измельчения (перед экстрагированием) и отделения раствора от твердой фазы (после экстрагирования). Действительно, с уменьшением размера частиц возрастает мощность, расходуемая на работу измельчителей или помольных мельниц, возрастают трудности при реализации фильтрования или отстаивания. [c.277]
В большинстве случаев растворимость твердых веществ в жидкостях ограничена. При определенной концентрации раствора, называемой концентрацией насыщения (растворимостью), между твердым телом и раствором устанавливается равновесие. Концентрация насыщения - важнейший физико-химический и технологический параметр, с определения которого начинается анализ и расчет любого процесса растворения, поскольку эта величина указывает на емкость растворителя, его способность воспринимать растворяющееся вещество. Кроме того, она является фактором, сильно влияющим на скорость растворения. [c.277]
Отметим, что уравнение (22.1) является аналогом уравнения массоотдачи (19.1) для общего случая массопереноса в системах с твердой фазой. [c.278]
Из уравнения (22.3) следует, что скорость уменьшения размера при растворении твердых частиц пропорциональна движущей силе с - с). [c.278]
На рис. 22-1 представлены графики функций Ф1 и Ф . Из уравнений (22.8) и (22.9) сравнительно легко определяется время полного растворения, для чего следует положить ф = 0. [c.279]
Подробный вывод полученных уравнений приведен в специальной литературе. [c.279]
Последнее уравнение определяет концентрацию насыщения г-го компонента в растворе данного состава. [c.280]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте