Физико-химические основы процесса кристаллизации из растворов

Здесь дается в сокращенном виде трактовка механизма процесса кристаллизации, предложенная одним из авторов настоящей монографии в работе Физико-химические основы процесса кристаллизации парафина из растворов (сб. трудов ГрозНИИ Проблемы переработки нефти . Гостоптехиздат, 1946). [c.108]

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ИЗ РАСТВОРОВ [c.5]

Наиболее крупный после химии раздел каждой главы — технология получения соединений редких и рассеянных элементов из рудных концентратов или отходов и полупродуктов цветной и черной металлургии. Авторы стремились осветить физико-химические основы процессов разложения исходного сырья и перевода редких элементов в раствор обработкой растворами кислот и щелочей, спеканием со щелочами, обжигом с солевыми реагентами, действием газообразного хлора и т. д. Изучение физико-химических основ этих процессов имеет большое значение для дальнейшего совершенствования технологии. Не менее важное значение в технологии имеют процессы разделения элементов и получения их соединений в чистом виде. Поэтому в книге рассматриваются процессы разделения осаждение, кристаллизация, ионный обмен, экстракция, возгонка, конденсация и др. [c.4]

Физико-химические основы и принципы расчета процессов кристаллизации. Кристаллизация — процесс выделения твердых веществ из насыщенных растворов или расплавов. В процессе кристаллизации используется различие составов равновесных твердой и жидкой фаз. Проведение процесса кристаллизации из растворов основано либо на использовании зависимости растворимости твердого вещества от температуры, либо на удалении растворителя нз насыщенного раствора путем его выпаривания. Чаще всего растворимость твердых веществ с понижением температуры уменьшается, поэтому при проведении процесса по первому способу раствор необходимо охлаждать. По второму способу кристаллизация проводится при практически постоянной температуре. Процесс кристаллизации путем охлаждения раствора обычно сочетается с выпариванием раствора, оставшегося после выделения твердой фазы (маточного раствора), для его концентрирования до первоначального состава. [c.482]

Современная химическая технология изучает производства самых различных веществ продуктов переработки нефти, каменного угля и природного газа, органических и неорганических веществ, полимерных и других материалов. В перечисленных и многих других технологиях, помимо собственно химических превращений, используются типовые процессы перемещения жидкостей и газов (паров), разделения гетерогенных смесей, нагревания и охлаждения, концентрирования растворов твердых веществ, разделения газовых (паровых) и жидких смесей, обезвоживания капиллярно-пористых материалов, растворения, кристаллизации и др. Все эти процессы имеют одинаковую физическую и физико-химическую основу независимо от свойств взаимодействующих веществ, поэтому методы анализа и расчетов и аппаратурное оформление также оказываются одинаковыми. [c.9]

П. А. Ребиндер разработал теорию твердения цемента с позиций физико-химической механики, рассматривая процессы схватывания и твердения как развивающуюся во времени совокупность процессов гидратации, самостоятельного диспергирования частот вяжущего, образования тиксотропных коагуляционных структур и создания на их основе кристаллизационной структуры гидратных новообразований путем кристаллизации через раствор . В дальнейшем самопроизвольное диспергирование в указанной схеме было заменено растворением до образования пересыщенного по отношению к новообразованиям раствора. Ребиндер объясняет упрочнение структуры развитием кристаллизационных контактов. При образовании контактов срастания кристаллических фаз прочность структуры увеличивается, причем необходимым условием является обязательное обрастание контактов достаточно толстым слоем новообразований. Е. Е. Сегалова показала, что обрастание кристаллов приводит к увеличению прочности и в то же время к развитию внутренних напряжений, обусловливаемых ростом кристаллических контактов. Поэтому конечная прочность структуры зависит от вклада каждого из этих факторов. [c.340]

До последнего времени строились неформализованные модели на основе наблюдаемых результатов геологических процессов и сопоставления последних с изученными физико-химическими процессами, которые приводят к аналогичным результатам. Так,, формирование гидротермальных рудных месторождений рассматривалось по аналогии с кристаллизацией вещества из нагретого-раствора при его охлаждении. Но такая аналогия была по преимуществу качественной, при ее обсуждении не использовались количественные показатели известного процесса, которые нередко еще не были и установлены. Частично это являлось причиной существования различных генетических концепций в отношении одних и тех же геологических образований. [c.3]

Процессы, при которых изменяются только количественные соотношения веществ (компонентов), входящих в состав перерабатываемых продз ктов (сырья). В основе этих процессов лежат физикомеханические и физико-химические методы обработки. Сюда относятся сушка, выпаривание, кристаллизация, экстрагирование, разделение газов методом глубокого охлаждения, получение растворов двух и многокомпонентных систем и т. д. Материальный, а следовательно, и тепловой расчет подобного рода процессов основан на законах газового состояния и фазовых равновесий. [c.43]

На рис. 1 приведена технологическая схема блока, а на рис. 2 — структурная схема. Особенностью всех типовых блоков является одинаковая структура материальных потоков, несмотря на разное аппаратурное оформление процессов (различные типы центрифуг, сушилок, выпарка либо вакуум-кристаллизация и т. д.). Различие ТБ как объектов моделирования состоит лишь в том, что в каждом из блоков выделяются из раствора разные соли. При этом состав образующихся осадков определяется на основе физико-химических данных о растворимости в многокомпонентной солевой системе. Эти данные должны быть представлены в формализованном виде, удобном для ввода в ЭВМ. [c.21]

Использование современных средств вычислительной техники позволяет решать указанные задачи с помощью ЭЦВМ на основе математического описания процесса. Для этого необходимо представить экспериментальные данные о растворимости и о других физико-химических свойствах в форме, пригодной для ввода в ЭЦВМ. Наиболее удобным для этой цели является описание границ полей кристаллизации и узловых точек в виде математических уравнений, устанавливающих связи между индексами насыщенных растворов и температурой. Эти связи могут быть выражены в форме полиномов [c.42]

Растворение солей и кристаллизация их из водных растворов являются весьма распространенными процессами. Они лежат в основе образования природных солевых залежей. Классические работы акад. Н. С. Курнакова и Я. Г. Вант Гоффа по изучению совместной растворимости солей и выдающиеся исследования созданной Н. С. Курнаковым русской школы физико-химического анализа дали научную теорию образования солевых залежей, позволяющую предвидеть не только состав, но иногда и местонахождение солевых месторождений и условия их залегания. Огромное значение эти работы имеют и для процессов, осуществляемых в заводских условиях. [c.34]

Для технологии природных солей большое значение имеют исследования Н. С. Курнакова, Вант-Гоффа и их школ в области физико-химического анализа соляных равновесий в морской и озерной воде и в чистых водных растворах. Этими исследованиями были установлены условия и порядок выделения различных солей из морских и озерных рассолов ири различных температурах н концентрациях. На основе полученных изотерм растворимости и данных геологических исследований, Вант-Гофф создал химическую теорию образования природных солевых залежей, возникших в результате первичных процессов растворения и кристаллизации и вторичных процессов перекристаллизации солей из растворов при различных температурах и давлениях. Эта теория не только хорошо объяснила особенности ряда месторождений растворимых солей (в частности, калийно-магниевых), но и позволила предсказывать состав и чередование солевых пластов, а также до известной степени глубину их залегания и условия кристаллизации разных солей. [c.427]

Добыча и переработка растворимых природных солей (галлургия) основана на сочетании процессов выщелачивания, выпаривания, кристаллизации и обезвоживания при обработке природных солевых растворов. Этими приемами достигается разделение солевых систем на индивидуальные соли. Научной основой галлургии служат работы Л. Г. Вант-Гоффа, Н. С. Курнакова п их школ по физико-химическому анализу солевых систем, в котором изучается связь между составом, состоянием и свойствами этих систем. Диаграммы растворимости позволяют установить условия кристаллизации солей из растворов. [c.140]

В.В.Кафаровым и И.Н.Дороховым сформулированы основы стратегии системного анализа ХТП введено понятие физико-химической системы (ФХС) как совокупности детерминированно-стохастаческих эффектов и явлений различной природы, происходящих в рабочем объеме агтарата разработана общая методология математического моделирования ХТП как сложных ФХС с использованием топологического принципа формализации, который позволяет изучить комплекс составляющих данный процесс элементов и явлений, автоматизировать все процедуры построения математического описания ХТП проанализированы различные методы построения функциональных операторов (моделей) ФХС и идентификации их параметров рассмотрены задачи системного анализа основных процессов химической технологии (массовой кристаллизации из растворов и газовой фазы, измельчения и смешения сыпучих материалов, сушки, экстракции, ректификации, гетерогенного катализа, полимеризации). [c.12]

При перечисленных процессах идет полимеризация кремнекислородных анионов и из геля кристаллизуются щелочные высокомо-дульпые гидросиликаты, если на кристаллизацию не накладываются процессы взаимодействия моно- или полимерных кремнекислородных анионов с компонентами наполнителя. Физико-химические свойства синтезируемых силикатных камней нацело определяются способностью конденсированных гидросиликатов (при гидравлическом твердении) и силикатов натрия к обратному переходу при гидратации в раствор низкомодульного силиката. Свойства связки в материалах на основе щелочных силикатов в целом зависят от суммы всех указанных выше причин и в каждом конкретном случае их надлежит рассматривать особо. [c.90]

Разные соединения одного и того же элемента имеют различные термодинамические, физико-химические и- гидродинамические параметры (свободные энергии, коэффициенты ионной и молекулярной диффузии). Поэтому процессы массопереноса (растворение, ионный обмен, кристаллизация, диффузионные и конвективно-диффузионные перемещения вещества в растворах), составляющие основу формирования химического состава подземных вод, невозможно правильно интерпретировать и прогнозировать без знания форм переноса элементов. Именно эти формы определяют возможность, геологическую значимость процессов, а также их кинетику. Имеются и другие геохимические вопросы, правильное рещение которых невозможно без знания состояний элементов в подземных водах. Так, при оценке степени насыщения подземных вод карбонатом или сульфатом кальция использование в расчетах суммарных активностей кальция, карбонатов и сульфатов без вычета тех их частей, которые связаны в сложных ионных и молекулярных соединениях, часто приводит к ошибочным выводам о пересыщениях ими подземных вод. Суждение о мнимом пересыщении, подземных вод этими соединениями широко распространено в гидрогеохимической литературе. При образовании устойчивых комплексных соединений происходит смещение равновесий в геохимических процессах (растворении, выщелачивании, осаждении и соосажде-нии, сорбции, ионного обмена, окислении, восстановлении) в сторону водной фазы. При этом чем устойчивее комплексное соединение, тем сильнее эти смещения. Экспериментально установлено, что комплексообразование предохраняет элементы-гидролизаты (Ре, А1, Ве, Си и др.) от полного гидролиза, тормозит образование гидроокисных соединений и удерживает эти элементы в околонейтральных и даже щелочных водах. Геохимическими последствиями этого является расширение кислотно-щелочного диапазона водной миграции гидролизующихся элементов, [c.33]