ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Холодильный коэфициент процесса Компрессионные паровые холодильные машины из "Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 4 (низкое качество)" Целый ряд технологических процессов, связанных с обработкой, твердых материалов в жидкой среде, приводит в конечном итоге к необходимости выделения из жидкости растворенных в ней твердых веществ в виде кристаллов при помощи процесса кристаллизации. [c.587] Выделяющиеся в результате кристаллизации кристаллы представляют собой твердые химически однородные тела, обладающие анизотропией (т. е. зависимостью физических величин, характеризующих тело, от направления их измерения) и большей частью закономерной формой. [c.587] Строение кристаллов. Кристалл характеризуется правильным расположением молекул, помещенных в вершинах так называемой пространственной решетки, часть которой изображена на риС. 375. [c.587] Точки пересечения трех плоскостей, принадлежащих различным системам, называются узлами решетки. В общем случае все эти плоскости разделяют пространство на одинаковые клетки. [c.587] Гексагональная, имеющая три равные оси в одной плоскости, расположенные под углом в 60°, и одну ось, лежащую к этой плоскости под прямым углом, которая не всегда имеет ту же длину, что и другие. [c.587] Одно и то же вещество может кристаллизоваться в различных формах (с различными пространственными решетками). Это свойство тел называют полиморфизмом. [c.588] Кристаллические осадки одного и того же вещества могут различаться как по размерам, так и по полиморфному типу кристаллов и их орме. Последнее объясняется тем, что при различных условиях образования кристаллов -скорость роста их по отдельным граням может иметь разную величину, вследствие чего кристаллы, сохраняя ту же самую кристаллическую решетку, могут принимать то вытянутую, то плоскую форму в зависимости от температуры и вязкости среды. [c.588] Кажда5ь из кристаллических разновидностей остается устойчивой лишь на определенном интервале температур и давлений. При дост же-нии предельных условий наступает переход в другую кристаллическую форму, причем границы этого перехода определяются, как, и границы настоящего изменения агрегатного состояния, а сам переход сопровождается тепловым эффектом. Кроме того, каждая из полиморфных кристаллических форм обладает отличной, свойственной только ей, упругостью паров и растворимостью. [c.588] Форма кристаллов и их величину оказывают существенное влияние на их дальнейшую обработку путем фильтрования, где оба эти фактора в большой степени влияют на скорость процесса. Известно, что чем крупнее кристаллы и чем. отчетливее выражена их кристаллическая. форма, тем эффективнее протекает процесс фильтрования. [c.588] Большой практический интерес представляет вопрос о вычислении растворимости веществ при заданных температурах. Однако для подобных вычислений не имеется надежных формул, и каждый конкретный случай заставляет обращаться к опытным данным. [c.590] Для вычисления растворимости негидратируемых минеральных солей в воде при любой температуре, если только известна растворимость их при двух различных температурах, может быть применено правило Дюринга. Применение этого правила для вычисления растворимости совершенно аналогично применению его для определения температур кипения растворов при различных давлениях, как это было рассмотрено выше, так как оно является общим правилом, выражающим линейное изменение физико-химических величин для двух подобно протекающих процессов. [c.590] Графически это правило представляется в виде прямой с углом наклона, определяемым отношением разности двух физических величин к разности тех же величин стандартного вещества, взятых при одинаковых условиях. [c.590] В применении к растворимости правило Дюринга может быть сформулировано следующим образом отношение разности температур ( 1 — 1 ) при двух соответствующих молярных растворимостях даиного вещества к разности температур (Ь — при тех же молярных растворимостях стандартного вещества есть величина постоянная т. е. [c.590] В качестве стандартного вещества берем негидратируемую соль — азотнокислый калий, при этом растворимость 6,65 г-мол ККОз иа 1000 г воды соответствует температуре з=41,5°С, а растворимости 10,75 г-мол К1 0з соответствует температуре = 59,7° С. [c.590] будет равна по справочным данным 14,27 г-мол на 1000 г воды. [c.590] Наличие зависимости растворимости от температуры дает возможность осуществления процесса кристаллизации. Понижая температуру раствора путем охлаждения или удаляя из раствора часть растворителя путем испарения или выпаривания, мы тем самым нарушаем фазовое равновесие, вследствие чего раствор переходит границу на-сыщения, и часть растворенного вещества переходит в твердую фазу, образуя кристаллы той или иной структуры. [c.591] Вообще кля получения кристаллов из раствора должно быть сдвинуто фазовое равновесие, т. е. раствор должен перейти границу насыщения. При этом для получения кристаллов необходимо образование мельчайших кристаллических ядер — центров, которые затем и вырастают в кристаллы той или иной величины. [c.591] Таким образом, весь процесс кристаллизации можро разделить на две стадии 1) образование ядер вследствие нарушения фазового равновесия раствора и 2) рост образовавшихся ядер в растворе. [c.591] Вернуться к основной статье