Кристаллизация с изменением температуры раствор

Полученные результаты теоретических и экспериментальных исследований показывают возможность применения в отдельных случаях рассмотренной выше феноменологической модели для расчета процесса периодической кристаллизации с программным изменением температуры раствора, [c.82]

Дробная, или фракционированная, кристаллизация. При наличии в растворе одновременно нескольких подлежащих извлечению веществ его подвергают дробной, или фракционированной, кристаллизации, создавая условия для последовательного осаждения этих веществ путем изменения температуры и концентрации раствора. [c.638]

При движении раствора через слой кристаллов уменьшается пересыщение раствора по высоте аппарата за счет роста находящихся в слое кристаллов. Выделяющаяся скрытая теплота кристаллизации изменяет температуру раствора, изменение температуры смеси приводит к изменению равновесной концентрации раствора, в результате чего пересыщение оказывается зависимым от [c.211]

После смешения маточного раствора с исходным температура раствора лишь незначительно увеличивается и раствор может стать несколько ненасыщенным. Тогда в этой части аппарата могут возникнуть условия для растворения циркулирующих кристаллов. Вместе с тем после смешения увеличивается и концентрация раствора и условия могут быть таковыми, что раствор может стать насыщенным либо даже перенасыщенным. Выделяющаяся скрытая теплота при кристаллизации (или поглощающаяся при растворении) изменяет температуру раствора. Изменение температуры раствора приводит к изменению равновесной концентрации раствора, что влияет на рост (растворение) кристаллов. [c.178]

Массовую кристаллизацию обычно проводят из водных растворов, понижая растворимость кристаллизуемого вещества за счет изменения температуры раствора или удаления части растворителя. В ряде случаев кристаллизацию ведут из растворов органических веществ (спиртов, эфиров, углеводородов и др.). [c.632]

Если температурный коэффициент растворимости заметно отличается от нуля, допустимо использование методов кристаллизации за счет изменения температуры раствора. Здесь также возможны варианты. [c.31]

КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ РАСТВОРА [c.74]

При движении раствора через слой кристаллов вследствие их роста снижается пересыщение раствора. Выделяющаяся в процессе роста кристаллов скрытая теплота кристаллизации увеличивает температуру раствора, что, в свою очередь, приводит к изменению равновесной концентрации раствора. [c.359]

Повыщение требований к качеству выпускаемых промышленностью кристаллических продуктов определяет и способ ведения процесса, например процесс периодической кристаллизации с программным изменением температуры раствора [1]. Данный процесс характеризуется тем, что температура раствора (т), а следовательно, и соответствующая ей равновесная концентрация Со(т) изменяются во времени по некоторому заданному закону [2]. Таким образом, варьируя пересыщением, удается управлять процессом с целью получения кристаллических продуктов определенного гранулометрического состава [2]. [c.80]

Кристаллизацию с изменением температуры раствора проводят из растворов, у которых растворимость веществ с увеличением температуры растет (положительная растворимость). Для выделения кристаллов из раствора в этом случае необходимо охладить раствор. Охлаждение проводят путем отбора тепла через стенку водой или охлаждающими рассолами либо обдувом воздухом. При охлаждении воздухом отводить тепло труднее, чем при охлаждении водой или рассолом. Поэтому процесс кристаллизации протекает медленнее, по образуются более крупные и однородные кристаллы. [c.153]

Оказалось, что в полиэтилене, полученном кристаллизацией из расплава, величина дозы, при которой появляется гель-фракция, меньше, а выход гель-фракции при облучении выше этой дозы значительно больше, чем в полиэтилене с тем же молекулярным весом, выделенном из растворов. Изменение температуры раствора при кристаллизации из одного и того же растворителя заметно влияет на выход гель-фракции. Величина выхода меняется также при изменениях концентрации полиэтилена в растворе и скорости фильтрации. Вместе с тем, в образцах одного и того же продукта, полученного кристаллизацией из расплава и выделенного из растворов, не удалось обнаружить значительной разницы в выходах свободных радикалов и молекулярного водорода. Практически не менялись также выходы распада винильных и образования транс-виниленовых двойных связей. [c.86]

Массовая кристаллизация из водных растворов проводится при понижении растворимости выделяемого вещества за счет удаления части растворителя или изменения температуры раствора. В некоторых случаях кристаллизацию ведут из растворов органических веществ. [c.433]

Если при определенной температуре раствор на диаграмме расположен в поле кристаллизации одной какой-то соли, то при изменении температуры раствор может попасть в поле кристаллизации другой соли (например раствор О при температуре 2 расположен в поле кристаллизации соли ВМ, при tз — в поле кристаллизации соли ВМ). Состав солевой массы раствора определенной точки диаграммы один и тот же, вне зависимости от температуры или количества воды (т) в растворе. [c.234]

Если кристаллизация начинается после некоторого переохлаждения раствора, то температура при этом быстро повышается, достигая истинной температуры замерзания, соответствующей раствору данной концентрации, после чего начинает падать из-за увеличения концентрации раствора. Сильное переохлаждение недопустимо по причине быстрой кристаллизации больших количеств растворителя и значительного изменения концентрации раствора. [c.84]

Автоматическая стабилизация температуры раствора, выходящего из теплообменника, осуществляется изменением подачи холодной воды в теплообменник. Расход исходного раствора, поступающего на кристаллизацию, поддерживается при помощи стабилизирующего регулятора расхода, установленного на линии подачи исходного раствора в первую ступень кристаллизации. Для поддержания заданного температурно-барометрического режима процесса кристаллизации требуется стабилизация температуры раствора в вакуум-испарителе, при которой достигается требуемая степень пересыщения раствора и обеспечивается заданная скорость кристаллизации. Стабилизация температуры раствора, выходящего из вакуум-испарителя, осуществляется регулятором температуры с воздействием на расход воды, поступающей в барометрический конденсатор. В качестве параметра регулирования процесса кристаллизации используют плотность сгущенной суспензии в конусе кристаллорастителя, характеризующую массовое соотнощение твердой и жидкой фаз в суспензии. [c.289]

Кристаллизация с изменением температуры раствора. Такой способ называют изогидрическим, так как он осуществляется при [c.675]

Помимо степени пересыщения растворов или переохлаждения расплавов на скорость возникновения центров кристаллизации существенно влияет температура, гидродинамические условия кристаллизации, электрические и магнитные поля и др. [41, с. 67]. Изменение температуры раствора или расплава приводит к изменению их вязкости, растворимости кристаллизанта, коэффициента диффузии ионов и ассоциатов, структуры растворителя, сдвигает равновесие между ассоциатами и раствором, влияет на процессы сорбции примесей, плотность и распределение поверхностных дефектов зародышей. В связи с этим однозначной зависимости скорости зародышеобразования от температуры нет, в большинстве случаев она увеличивается при нагревании. [c.48]

Массовую кристаллизацию можно вызвать не только изменением температуры раствора, но и удалением части растворителя при выпаривании раствора или введением другого растворителя (высаливание). [c.384]

Опишем методику экспериментального исследования процесса кристаллизации в ячейке смешения. Эксперименты проводились с целью определения изменения концентрации, температуры раствора, функции распределения кристаллов по размерам в ходе процесса, для того чтобы с помощью математической модели (приведенной в 2.2) определить скорость зародышеобразования, роста кристаллов. Схема установки приведена на рис. 3.17. В качестве кристаллизатора использовали стеклянную ячейку объемом 250 мл [c.301]

После начала лавинообразного зародышеобразования отбирают 5—12 проб раствора в ходе процесса и определяют концентрацию раствора. При достижении конечной температуры кристаллизации прекращается подача воды в рубашку и смесь быстро выливается на фильтровальную бумагу, где кристаллы вещества высушиваются. По полученным значениям концентраций и температур раствора в ходе процесса строятся кинетические кривые изменения концентрации раствора и равновесной концентрации для каждого эксперимента. Так, на рис. 3.18 приведены такие кривые (где т — время начала кристаллизации), а в табл. 3.3 представлены данные по изменению концентрации и температуры раствора щавелевой кислоты по ходу процесса кристаллизации в одном опыте. [c.302]

Если кинетические кривые и функции распределения в каждом из этих опытов достаточно хорошо совпадают друг с другом, то предлагаемым методом определения кинетических параметров кристаллизации можно пользоваться. После каждого эксперимента из общего числа кристаллов отбирают случайным образом не менее 15 проб, которые затем фотографируются. После фотографирования определяются размеры кристаллов на этих фотографиях, доля кристаллов определенного размера, с помощью которых затем строятся функции распределения. Фотографирование можно проводить с помощью микрофотонасадки типа МФН-12, смонтированной на поляризационный микроскоп типа МИН-8. По полученным фотографиям определяют распределение кристаллов по размерам (объемам). Таким образом, в результате проведенных экспериментальных исследований становятся известны кривые изменения концентрации, равновесной концентрации, температуры раствора в ходе процесса, функции распределения кристаллов по размерам в некоторых последовательных временных точках. Так, на рис. 3.19 представлены функции распределения кристаллов щавелевой кислоты по объемам в различных временных точках. Эксперименты проводились при различных начальных концентрациях, температурах раствора при различных темпах охлаждения и чис- [c.303]

Для подавляющего большинства твердых тел растворимость в воде увеличивается с повышением температуры. Если раствор, насыщенный при нагревании, осторожно охладить до комнатной температуры так, чтобы не выделялись кристаллы соли, то образуется пересыщенный раствор. Таким образом, пересыщенным называется раствор, в котором при данной температуре содержится большее количество растворенного вещества, чем в насыщенном растворе. Пересыщенный раствор нестабилен, и при изменении условий (например, энергичное встряхивание или внесение кристаллика соли — затравки для кристаллизации) образуется насыщенный раствор и кристаллы соли, содержащейся в избытке. [c.64]

Для испытаний служит специальный прибор — криоскоп (рис. IV.6, а). Описание хода испытания приводится в инструкции, прилагаемой к прибору. Температуру замерзания раствора необходимо замерять в момент начала кристаллизации, так как по мере образования кристаллов концентрация раствора изменяется, а это приводит к изменению температуры кристаллизации [см. термограмму на рис. 1У.2) ], т. е. к искажению результатов. [c.214]

Кристаллизация из раствора как метод разделения и очистки веществ находит широкое применение. Особенно успешно этот метод используется для разделения смесей солей, так как при этом в большинстве случаев в качестве дешевого растворителя может быть использована вода, а растворимость солей в воде обычно существенно меняется с изменением температуры. Последнее дает возможность последовательного выделения из раствора фракций кристаллов, содержащих в основном тот или иной интересующий компонент. Каждая из этих фракций затем может быть подвергнута перекристаллизации с целью удаления находящихся в ней нежелательных примесей других веществ. Для очистки ряда веществ с этой точки зрения хорошими растворителями являются различные спирты и эфиры, ацетон, бензол, сероуглерод и т. д. В нефтеперерабатывающей промышленности в целях избирательной растворимости отдельных [c.149]

Кристаллизация с изменением температуры раствора. Такой способ называют изогид рическим, так как он осуществляется при постоянном содержании в растворе растворителя. Незначительные потери растворителя за счет его испарения в окружающую среду в открытых кристаллизаторах (см. ниже) в этом случае можно не учитывать. В химической промышленности наибольшее распространение имеет кристаллизация солей с положительной растворимостью. Пересыщение растворов таких солей достигается охлаждением раствора. Процесс ведут как в аппаратах периодического, так и непрерывного действия, одиночных или многокорпусных, располагаемых ступенчато (каскадом). В качестве охлаждающей среды применяют главным образом воду. При охлаждении воздухом процесс протекает гораздо медленнее, но кристаллы получаются более крупными и однородными. Реже в качестве охлаждающей среды используют холодильные рассолы. Для кристаллизации солей с отрицательной растворимостью применяют нагревание. [c.637]

На устойчивость некоторых метастабильных растворов оказывают влияние механические, электрические (разряд) и другие факторы. Зависимость устойчивости пересыщенных растворов от многих факторов приводит к тому, что разграничительная линия между метастабильной и лабильной областями обычно не может быть четко определена. На эту линию, как правило, влияют примеси, наличие которых в промышленной практике трудно проконтролировать. Лабильные растворы при малейших возмущениях среды образуют кристаллические зародыши, и поэтому целенаправленно регулировать процесс практически невозможно. Таким образом, управляемое вьфащивание кристаллов возможно только из метастабильных растворов (см. 17.2.3). Движущей силой процесса является пересыщение ст, определяемое как разность между концентрацией целевого компонента в несущей среде и равновесной концентрацией с, которая главным образом зависит от Г, т. е. а = с—с (Т). Пересыщение характеризует степень отклонения системы от равновесного состояния. Поскольку на практике часто создают пересыщение за счет изменения температуры раствора, то степень отклонения от равновесия можно характеризовать также величиной переохлаждения , т. е. разностью между температурой насыщеш1я f и текущей температурой кристаллизации Т. Связь пересыщения с переохлаждением АТ - Т —Т дается формулой [c.30]

Поскольку линейные размеры коллоидных частиц обычно на 2—3 порядка больше линейных размеров молекул, то при одинаковых весовых концентрациях количество частиц в единице объема коллоидных растворов будет на 6—9 порядков меньше, чем в истинных растворах соответственно во столько же раз будет меньше осмотическое давление. Поэтому определение осмотического давления и зависящих от него эффектов — понижения температуры кристаллизации ЛТзатв и повышения температуры кипения АГкип — связано со значительными экспериментальными трудностями. Достаточно сказать, что осмотическое давление золя золота при концентрации 1 мг/л, Т = 273 К и линейной величине частиц 25 нм равно 3,63 10""Н/м . Определение столь малых величин осмотического давления и изменения температур кристаллизации и кипения осложняется и тем, что уже небольшое количество примесей электролитов будет вносить существенные ошибки при измерении. [c.405]

Если при определенной температуре раствор на диаграмме расположен в поле кристаллизации какой-то соли, то с изменением температуры раствор может попасть в поле кристаллизации другой соли —так, раствор О при температуре 20°С (см. рис. 24.1) расположен в поле кристаллизации KNOз, а при 60° С — в поле КС1. Солевой состав раствора данной точки диаграммы один и тот же, независимо от температуры или количества воды. [c.210]

Процесс растворения идет самопроизвольно (АОсО) и раствор остается ненасыщенным. Когда энтальпийный и энтропийный факторы в уравнении (П. 10) станут одинаковыми, т. е. ДО = О, система окажется в состоянии истинного равновесия. Раствор становится насыщенным. В таком растворе неопределенно долго могут сосуществовать без каких-либо изменений раствор и избыток растворяемого вещества. Так как скорость, с которой молекулы, отрываясь от поверхности твердого тела (при наличии его избытка), переходят в раствор, равна скорости осаждения молекул растворенного вещества на той же поверхности, равновесное состояние может быть нарушено только в результате изменения температуры, давления или введения других веществ (см. ниже). Из изложенного следует, что растворимости твердых веществ способствует склонность к возрастанию неупорядоченности, а их кристаллизации — энергетический фактор, т. е. склонность к понижению потенциальной энергии. Равновесие соответствует концентрации, отвечающей уравновешиванию обоих процессов. Наоборот, растворимости газообразных веществ благоприятствует тенденция к уменьшению неупорядоченности. [c.138]

Повышение температуры, если только при этом в системе не происходит необр-атимых химических изменений, обычно препятствует застудневанию из-за возрастания интенсивности микроброу-новского движения сегментов и уменьшения вследствие этого числа и длительности существования связей, возникающих между макромолекулами. Наоборот, понижение температуры, как правило, способствует застудневанию, так как при этом спектр контактов между макромолекулами расширяется и сдвигается в сторону большей прочности. Следует заметить, что переход раствора в студень, равно как и студня в раствор, с изменением температуры совершается непрерывно, т. е. в этом случае не существует температур, подобных температурам кристаллизации или плавления. [c.483]

Выбор оптимального варианта кристаллизации из раствора зависит от характера изменения растворимости вещества от температуры. На практике иногда приходится комбинировать оба варианта, как это, например, имеет место в методах вакуумной кристаллизации, в которых вследствие откачки растворителя одновременно происходит понижение температуры раствора раствор становится пересыщенным и из него выделяется твердая фаза. Преимуществом такого комбинирования является то, что кристаллизация здесь происходит в целом в объеме раствора, а не на охлаждаемой поверхности, как это обычно бывает при изогидрической кристаллизации, и при более низкой температуре по сравнению с изотермической кристаллизацией в отдельности, что очень важно с точки зрения глубокой очистки термонестойких веществ. [c.151]

Экспериментально температуры плавления чистого, вещества и температуры начала и окончания кристаллизации раствора несложно определить визуально, наблюдая за состоянием вещества и отмечая температуру изменения фазового состояния системы. Но можно поступить и по-другому. Начнем охлаждать чистую жидкость и через некоторые промежутки, времени (30 с, 1 мин) будем отмечать температуру вещества. После того как жидкость превратится в кристаллы, построим график зависимости температуры от времени и получим так называемую кривую охлаждения (при повышении температуры аналогичным образом строится кривая нагревания). Так построена кривая 1 на рис. 74. Наклонный участок А отвечает равномерному охлаждению чистой жидкости А. При температуре ее кристаллизации, равной температуре плавления Тп.чА,. вещество начинает кристаллизовываться, и за счет выделения теплоты температура в системе сохраняется постоянной (число, степеней свободы равно нулю), что на графике отображается площадкой Ат+Ак . Система остается двухфазной, пока вся жидкость не превратится в кристаллы, после чего начинается равномерное охлаждение кристаллов — участок Лк . Таким, образом, определив графически температуру площадки , находим температуру плавления или температуру замерзания чистого вещества. [c.152]

Согласно уравнению (П.77) при Ф = 1 (например, в точке /) / = 2, природа системы останется неизменной, если варьировать независимо друг от друга (но в определенных пределах ) и температуру, и состав. Так, смещение из точки / и по горизонтали (изменение концентрации), и по вертикали (изменение температуры) не вызовет в определенном интервале Тис кристаллизации (и кипения). То же справедливо и в отнощении любой точки на кривых кристаллизации индивидуальных веществ (например, в точке g) здесь, правда, диапазон изменения Тис ограничен односторонним перемещением (для точки g лишь вверх и вправо). При Ф = 2 (например, в точке /i) / = 1 это означает, что между температурой и растворимостью данного компонента (или — что одно и то же — между концентрацией насыщенного раствора и температурой кристаллизации компонента — в рассматриваемом случае В) существует однозначная зависимость. Она и выражается кривой be. При Ф = 3, а это возможно лишь в точке е, где могут сосуществовать раствор, насыщенный компонентами А и В, и кристаллы этих веществ, / = 0. Безвариантность системы означает, что равновесие всех трех фаз (при данном давлении) обеспечивается единственным сочетанием концентрации (абсцисса точки е) и температуры (ее ордината) . [c.130]