Изотермическое испарение кристаллизация солей

Решение. При изотермическом испарении воды из системы М солевой состав остается постоянным. Следовательпо, изменение состава системы происходит по прямой М—с. В точке а начинается кристаллизация соли 5ц и состав раствора меняется по кривой а/ (состав системы при этом меняется по прямой аЬ). В точке Ь из раствора начинает кристаллизоваться соль при составе раствора [c.199]

Система состоит из солей S, и S,, с одноименным ионом и воды. Состав системы (%) S,20 S,i — 25 Н О — 55. Составы эвтектики S, HjO, S,i Н2О содержат 60 % и 50 % S соответственно. Состав тройной эвтектики (%) S, — 50 Зц — 25 НоО — 25. Начертите изотермическое сечение диаграммы фазового состояния при температуре выше температуры кристаллизации воды, но ниже температуры кристаллизации двойной эвтектики соль — соль. Проследите процесс изотермического испарения воды из системы. [c.256]

Процесс изотермического испарения раствора Р после рассмотрения аналогичного процесса для раствора трех солей с общим ионом (рис. 144 и 145) не нуждается в дополнительном освещении (до момента кристаллизации трех солей). [c.357]

Порядок кристаллизации при изотермическом испарении. Кристаллизация солей при изотермическом испарении воды в случае образования конгруэнтно растворимого соединения и эвтоническом характере четверных нонвариантных точек протекает по схеме, аналогичной системе простого эвтонического типа. Каждая из вторичных систем при изотермическом испарении ведет себя как самостоятельная четверная система. При инконгруэнтной растворимости двойной соли или наличии четверной переходной точки кристаллизация солей усложняется. На диаграмме растворимости (рис. 267) появляется поверхность первичного выделения двойной соли Р РЕз и объем двухфазного равновесия [c.455]

НИИ растворимости прямыми, определите, какая соль начнет кристаллизоваться первой из системы при изотермическом испарении воды, какое количество воды надо испарить из 1 кг указанной системы до начала появления первого кристалла, какое количество воды надо испарить до начала совместной кристаллизации солей 8ц и Sj [c.257]

Кристаллизация солей при изотермическом испарении раствора [c.152]

Часто соль кристаллизуется не в безводной, а в гидратированной форме. На изотермической диаграмме (рис. 5.23) состав кристаллогидрата соли С изображается точкой Е, лежащей на стороне треугольника АС. В треугольнике АВР процесс изотермического испарения будет идти в той же последовательности, как рассмотрено выше, с той лишь разницей, что в поле ЕсЕ будет кристаллизоваться не соль С, а ее кристаллогидрат Е и в поле В ЕЕ будет происходить совместная кристаллизация безводной соли В и [c.153]

Если двойная соль безводна, то точка ее состава D на диаграмме в прямоугольных координатах лежит в бесконечности (рис. 5.40). Линия AD имеет наклон, соответствующий соотношению компонентов С и 5 в двойной соли. Линии E D и EJ , ограничивающие поле кристаллизации двойной соли, идут параллельно AD и сходятся в бесконечности, где точки D, Di и D2 совпадают. Диаграмма рис. 5.40, а относится к случаю, когда двойная соль растворяется конгруэнтно. На диаграмме рис. 5.40, б — случай инконгруэнтности двойной соли, точка перехода Р лежит за пределами треугольника DAB. Нетрудно видеть, что при изотермическом испарении [c.165]

Секущая плоскость АКО, проведенная через ребро АО (си.-рис. 5.50) и фигуративную точку ненасыщенного раствора т, оставляет на поверхности насыщения солью О след <1к, а при пересечении с основанием трехгранной пирамиды прямую ОК — луч кристаллизации. Точка гп2, изображающая солевой состав системы и являющаяся проекцией точки состава системы т, лежит в поле кристаллизации соли О (см. рис. 5.50 и 5.51) эта соль и будет выделяться в осадок при изотермическом испарении раствора. На проекции изотермы (рис. 5.51) в полях кристаллизации каждой соли проведены лучи кристаллизации. Стрелками обозначено направление движения фигуративных точек солевого состава растворов при их испарении. [c.172]

Для данной системы существует температурный интервал, в котором одна из тройных точек является инконгруэнтной точкой превращения. В случае / система находится вне эТого температурного интервала. В случае II вследствие изменения температуры эвтоника Ех передвинулась до стабильной диагонали, а при дальнейшем изменении температуры оказалась внутри не соответствующего ей треугольника ВУ—СУ—СХ, т. е. превратилась в инконгруэнтную точку Рх (случай III). Случай II соответствует температуре одной из границ интервала превращения. В случае /// температура системы находится внутри интервала превращения — точка Р , является точкой превращения, в которой при изотермическом испарении происходит растворение ранее выпавшей соли ВХ и кристаллизация солей ВУ и СХ. В случае IV обе тройные точки слились в одну точку Е, являющуюся точкой инверсии. В ней соприкасаются поля кристаллизации всех четырех солей взаимной системы, т. е. раствор находится в равновесии с четырьмя твердыми фазами. Одновременная кристаллизация из раствора всех четырех солей может происходить только при температуре, отвечающей точке инверсии. При дальнейшем изменении температуры на диаграмме вновь появляются две тройные точки (случаи V и VI), однако в случае VI стабильной парой солей будут уже две другие соли — ВХ и СУ. [c.182]

В заключение проследим ход кристаллизации при изотермическом испарении воды из более сложной системы, в которой существуют кристаллогидраты и двойные соли. На рис. 5.68 изображена квадратная диаграмма водной взаимной системы Na" , Mg - у СГ, S0 при 100 °С. На этой диаграмме имеются четыре тройные точки, в каждой из которых соприкасаются поля кристаллизации трех соединений. Точки Рх, Ра и Р являются инконгруэнтными точками перехода, и только одна точка Е — конгруэнтная эвтоника, в которой заканчивается процесс изотермического испарения при полном Высыхании системы и любом начальном составе исходного раствора. [c.185]

Изотермическую кристаллизацию солей из природных рассолов осуществляют также в естественных или искусственных бассейнах с небольшой толщиной слоя жидкости (0,2—0,5 м). Удаление воды происходит в результате естественного ее испарения под действием солнечной теплоты и ветра. Бассейны делятся на подготовительные в которых происходит предварительное концентрирование рассола и садочные, в которых кристаллизуется соль. Таким способом полу чают из озерных и морских рассолов поваренную соль и другие про дукты [70, 152]. Процессы естественного испарения являются сезон ными и требуют большой площади бассейнов, так как идут медленно Вследствие медленного пересыщения растворов бассейный способ кри сталлизации позволяет получать крупнокристаллические продукты [c.253]

S, НаО, S,, H-jO содержат 60 % и 50 % S соответственно. Состав тройной эвтектики (%) S, — 50, 5ц — 25 НоО — 25 Начертите изотермическое сечение диаграммы фазового состояния при температуре выше температуры кристаллизации воды, но ниже температуры кристаллизации двойной эвтектики соль — соль. Проследите процесс изотермического испарения воды из системы. [c.256]

Если состав исходного раствора был дан точкой /Г, то процесс изотермического испарения будет значительно проще от /Г до 1/ — испарение воды, далее до эвтоники Е — испарение воды и кристаллизация безводной соли АХ и в эвтонике — одновременная кристаллизация обеих солей АХ и АУ до полного высыхания раствора. [c.285]

Допустим, что компонентом А является вода, а компонентом В — соль, и рассмотрим процесс изотермического испарения воды из рассола, состав которого характеризуется точкой Р (см. рис. 87). В точке I начнется осаждение кристаллогидрата (состав и температура твердой фазы определяются точкой si). При дальнейшем испарении (перемещение точки системы от I к s,) состав равновесных фаз остается неизменным (так как Р, Т — onst), а изменится лищь соотнощение между ними. Когда состав системы совпадает с составом соединения (точка Si), исчезнет последняя капелька насыщенного рассола состава I. Дальнейшее обезвоживание приведет к постепенному испарению кристаллизационной воды с образованием насыщенного раствора кристаллогидрата состава При этом доля жидкой фазы будет увеличиваться, и в тот момент, когда состав системы будет соответствовать точке U, вся фаза расплавится. Гомогенной система будет оставаться до тех пор, пока ее состав не примет значения, отвечающего точке I2. При этом составе раствор станет насыщенным и начнется кристаллизация безводной соли (при неизменном составе раствора). Количество ее ио мере испарения будет увеличиваться и, наконец, вода будет полностью удалена (точка S). [c.265]

Проследим процесс изотермического испарения ненасыщенного раствора конгруэнтно растворяющейся двойной соли (точка Р на рис. ХХП.9, б). Сначала происходит только удаление воды,и фигуративная точка раствора идет по лучу ОВ от Р к В далее, когда эта точка придет в В (т. е. когда раствор достигнет насыщения), начнется кристаллизация двойной соли, которая будет идти до полного испарения воды. Таким образом, процесс кристаллизации двойной соли из ее раствора в данном случае происходит так же, как кристаллизация простых солей из их растворов. В нашем случае при образовании двойной соли 1 моль соли АХ соединяется с 1 молем соли АУ поэтому соотношение количеств (молекулярных) составных частей в двойной соли 1 1, и ее луч является биссектрисой координатного угла. [c.287]

На рис. 74 показана пространственная изотермическая поверхность растворимости при 10° —так называемая изотерма 10 растворимости, взаимной системы N3, М С1, ЗОд-ьНгО, а на рис. 75—ее проекция на плоскость квадрата. Обычно эта проекция и называется изотермой растворимости. На обоих рисунках хорощо видны пограничные кривые, разделяющие отдельные поля диаграммы. Если фигуративная точка системы попадает в поле данной соли, то при изотермическом испарении воды начинается кристаллизация соли, соответствующей данному полю. Надо, впрочем, заметить, что точки так называемой плоской диаграммы (см. рис. 75), т. е. проекции пространственной (см. рис. 74), изоб])ажает состав солевой массы раствора, а так как этот состав у ненасыщенного раствора такой же, как и у насыщенного, то точка на плоской диаграмме изображает все растворы, имеющие тот же состав солевой массы. Поэтому, если подвергнуть изотермическому испарению ненасыщенный раствор, то до того момента, когда наступит насыщение, точка раствора остается неподвижной. Когда же начинается кристаллизация одной соли и вследствие этого состав солевой массы изменяется, то указанная точка начинает двигаться по прямой, соединяющей исходную точку с вершиной квадрата, соответствующей выделяющейся соли. При этом она все более удаляется от соответствующей вершины, и после того, как она попадет на пограничную кривую, начинается выделение тех солей, поля которых эта кривая разделяет , причем точка состава раствора двигается по пограничной кривой к так называемой тройной точке, в которой сходятся поля трех солей. По достижении этой точки начинзется процесс кристаллизации [c.114]

Дальнейшее изотермическое испарение воды не меняет состава раствора Ы, насыщенного при данной температуре, а уменьшает количество раствора за счет выпадения соли фигуративная точка раствора N останется неподвижной до полного высыхания раствора. Таким образом, точка N кривой растворимости — конечный пункт изотермической кристаллизации соли. [c.84]

В точке Е раствор не меняет своего состава и при испарении выделяются соли Л и 5 в том же отношении, в каком они находятся в растворе до его высыхания. Эвтоническая точка Е описывает конец изотермической кристаллизации. В точке Е число степеней свободы при постоянной температуре равно нулю. Следовательно, состав раствора Е должен быть постоянным. [c.123]

При анализе процессов изотермического испарения и кристаллизации вообще важно знать, в какой объем кристаллизации (одной, двух или трех солей) попала фигуративная точка состава исходного комплекса. [c.168]

Рассмотрим процесс изотермического испарения ненасыщенного раствора т т), при выпаривании которого точка состава движется по лучу испарения. Поэтому вначале по мере испарения воды точка т на вертикальной проекции будет опускаться по вертикали пока не достигнет поверхности кристаллизации соли AY в точке п. [c.214]

При совместном протекании испарения и кристаллизации одной из солей точка раствора движется по секущей вертикальной плоскости, в которой лежат пути кристаллизации и испарения. Эта секущая плоскость проходит через точку раствора и ребро кристаллизующейся соли. Так как точка т расположена в поле насыщения соли Л У, то эта соль первой начнет выпадать при изотермическом испарении. При дальнейшем изотермическом испарении выпадает в осадок соль AY. Начиная от точки п, путь кристаллизации при выделении соли AY должен лежать на криволинейной поверхности насыщения этой соли, вдоль ее пересечения с секущей вертикальной плоскостью кристаллизации, проходящей через точку исходного раствора т и ребро кристаллизующейся соли AY. [c.214]

Если в процессе изотермического испарения фигуративная точка раствора на квадратной диаграмме попадает на линию, разграничивающую два поля кристаллизации, то в осадок будут выпадать одновременно две соли фигуративная точка жидкой фазы при этом движется по пограничной кривой в сторону уменьшения водного числа — до тройной точки системы. [c.216]

Следует отметить, что усыхание раствора возможно не только в тройной точке. Например, точка исходного раствора п (рис. 22.1) лежит на диагонали СЕ в поле кристаллизации соли Л У. При выпадении соли Л У она будет двигаться по диагонали СЕ до точки е, лежащей в месте пересечения этой диагонали с линией совместного насыщения солей ЛУ и ВХ. В точке е выделяются соли ЛУ и ВХ, причем в том же соотношении, в каком они находятся в растворе, поэтому состав раствора и не меняется до усыхания. Точка е окажется конечным пунктом кристаллизации при изотермическом испарении и она является единственной. Такие точки всегда существуют, когда диагональ квадрата стабильной пары солей пересекает кривую совместной кристаллизации этой же пары солей. [c.219]

Рассмотрим процесс изотермического нспарения раствора Н, состав которого по мере удаления воды на первой стадии испарения изменяется на обеих проекциях по лучу испарения ОН. Выделение твердой фазы начнется в точке Ь пересечения этого луча испарения с полем кристаллизации соли. Определим проекцию точки пересечения луча испарения с поверхностью насыщения одной соли. Как видно из рис. 23.1, луч испарения на обеих проекциях пересекает поверхность насыщения солью ВУ, следовательно, именно соль ВУ выпадает первой при испарении раствора. [c.227]

Рассмотрим процесс изотермического испарения ненасыщенного раствора Р (см. рис. 144). До насыщения раствора проекция точки Р остается неподвижной (точка Ру). Точка отвечает началу кристаллизации В из раствора, что приводит к изменению солевого состава раствора и соответственно к смещению проекции точки. Так как С и В остаются в растворе, т. е. соотношение между ними не изменяется, путь кристаллизации на схеме лежит на продолжении прямой (ВР1).. Осаждению В отвечает кривая 1/2(Я1Р2). Точка 2 соответствует началу совместной кристаллизации В и Е). В этот момент отношение количества выпавшей соли к количеству оставшихся солей будет равно РуР /РуВ, а выход В (по отношению к сумме солей раствора) выразится отрезком ОЕ, так как из условия параллельности прямых РуР и следует, что Р1Р21ВР2 = 0Е1В0 = ОЕ1 00%. Обе соли будут выпадать совместно до точки Е. К этому моменту твердая фаза обогатится О до состава 5, так как в соответствии с правилом соединительной линии проекции точек, характеризующих состав жидкой фазы (е), твердой массы (5) и смеси в целом (Р1), должны лежать на одной прямой. [c.349]

На рис. 5.53, б эвтоническая точка Е конгруэнтная, а точка превра1цения Р — инконгруэнтная. В точке Р выделившиеся ранее кристаллы В растворяются, а в осадок переходят двойная соль S и соль D — кристаллы В превраш,аются в кристаллы двойной соли. Последовательность процесса кристаллизации при изотермическом испарении зависит от первоначального положения фигуративной точки солевор массы раствора. [c.175]

При отсутствии в системе гидратов, двойных солей и твердых растворов в квадратной диаграмме имеются четыре поля кристаллизации, в каждом из которых раствор насыщен одной из четырех солей. Эти поля могут соприкасаться между собой различным образом, в зависимости от свойств системы и условий, в которых она находится. В качестве примера на рис. 5.64 приведены квадратные диаграммы одной и той же взаимной системы солей при разных температурах. В случае / эвтоническая линия ЕуЕ , являющаяся границей соприкосновения полей кристаллизации солей ВУ и СХ, пересекается диагональю ВУ—СХ. Это характеризует стабильность при данной температуре именно этих солей диагональ, пересекающая эвтоническую линию ЕхЕ , называют стабильной диагональю. Физический смысл стабильности солей ВУ и СХ заключается в следующем. Если растворить в воде эти две соли, то точка солевой массы системы будет находиться на диагонали ВУ—СХ, пересекающей поля кристаллизации только солей ВУ и СХ. Поэтому при изотермическом испарении воды из раствора могут кристаллизо- [c.181]

Рассмотрим сначала один из простых случаев — кристаллизация при отсутствии в системе кристаллогидратов,/Двойных или тройных солей и твердых растворов и при условии, что обе тройные точки являются конгруэнтными (рис. 5.66). Если начальный состав солевой массы ненасыщенного раствора характеризуется точкой т, то при изотермическом испарении воды положение этой точки на диаграмме не изменится, пока раствор не станет насыщенным солью СХ (точка т — в поле кристаллизации СХ). При дальнейшем испарении воды кристаллизуется соль СХ, и точка солевой массы раствора перемещается вдоль прямого луча кристаллизации СХ—т по отрезку тт . В точке щ раствор станет насыщенным двумя солями — СХ и ВХ, и при дальнейшем удалении воды кристаллизуются обе эти соли, а точка солевой массы раствора перемещается ио линии miEi, одновременно состав осадка изменяется вдоль отрезка СХ—s. Когда раствор окажется эвтоническим и точкой его солевой массы будет Еу, состав осадка изобразится точкой s, так как точка солевой массы системы т и точки солевых масс раствора El и осадка s всегда находятся на одной прямой. [c.183]

Рассмотрим теперь случай изотермического испарения воды из системы, в которой одна из тройных точек Pi инконгруэнтная (рис. 5,67). В этом случае, как и в предыдущем, точка т солевой массы системы в продолжение всего процесса испарения будет неподвижной. Пока вода испаряется из ненасыщенного раствора, точка его солевой массы совпадает с точкой солевой массы системы т, в период кристаллизации соли СХ она будет передвигаться по прямой тт , затем, в период совместной кристаллизации двух солей СХ и ВХ, — по линии triiPi. Когда состав солевой массы раствора окажется в точке Pi, состав осадка, состоящего из двух солей — СХ и ВХ, изобразится точкой S. Так как точка Pi лежит вне треугольника X—BX—BY, [c.183]

Для изображения геометрического места фигуративных точек растворов, получающихся в процессе дальнейшего изотермического испарения, следует через ребро полуоктаэдра, соединяющее вершину О с вершиной выделяющейся соли, и через полученную выше точку пересечения провести плоскость. Пересечение этой плоскости с соответствующим полем диаграммы дает путь кристаллизации, который вообще говоря будет кривой линией, так как поля на поверхности растворимости — в общем случае кривые поверхности. Пересечение полученного пути кристаллизации с соответствующей пограничной кривой укажет начало совместной кристаллизации двух солей при продолжающемся испарении, и дальнейший путь кристаллизации совпадет с соответствующей пограничной кривой. Когда фигуративная точка раствора придет в одну из точек или (см. рис. XXIV.11, б или е), произойдет окончательное испарение раствора с одновремеиным выделением трех солей, в двух тройках солей две соли — стабильная пара. До конца испарения состав раствора уже больше не будет изменяться. Таким образом, точки 5, и отвечают растворам с максимальным содержанием суммы солей и минимальным давлением пара, т. е. являются эвтоническими точками. Как увидим далее, одна из точек Sy и может быть переходной и, если при испарении раствор доходит до нее, то испарение может в ней и не закончиться. Во всех случаях в точках 8 и 8 кристаллизуются три соли, причем одна пара — общая для обеих точек (стабильная пара). При температуре точки инверсии точки 8 и 8 сливаются в точку 8, последняя является эвтонической точкой. [c.349]

Определим, каким является исходный раствор Н — ненасыщенным или насыщенным. Для этого проводим на вертикальной проекции черед точку Я. исхоляший из бесконечности луч испарения НТ (при постоянном отношении между солями), т. е. опускаем перпендикуляр из точки Я на сторону ВС. Тогда положение точки на поверхности насыщения, в которой начинается кристаллизация первой твердой фазы при изотермическом испарении, можно определить (приближенно) как точку пересечения этого луча испарения НТ с прямолинейным (фактически криволинейным) путем кристаллизации выпадающего компонента. [c.166]

В точке Рз при изотермическом испарении также происходит растворение ранее выпавшей соли АХ и совместная кристаллизация солей АУ и ВХ. Однако здесь количество соли АХ будет недостаточным для указанного превращения поэтому наступит момент, когда в осадке останутся соли ВХ и Л У. Начиная с этого момента, состав раствора будет изменяться вдоль линии Р3Е3 до конгруэнтной тройной точки Ез. При этом будут выпадать соли ВХ и Л У. После того как состав раствора попадет в точку Ез, из него при дальнейшем испарении воды (до высыхания системы) будут выпадать соли ВХ, АУ и ВУ. [c.218]