Реферат: Способы кристаллизации - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Способы кристаллизации

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 300 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Способы кристалл изации Для осуществления процесса кристаллизации в ра створе необходимо создать пересыщение. По способам его создания различ ают два основных метода кристаллизации: 1) охлаждение горячих насыщенных растворов (изогидрическая или политермическая кристаллизация) и 2) удал ение части растворителя путем выпаривания (изотермическая кристаллиза ция). ПОЛИТЕРМИЧЕСКАЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ Растворимость большинства веществ уменьшается с понижением температуры. Поэтому при охлаждении горячих растворов воз никает пересыщение, обусловливающее выделение кристаллов. Этот метод т акже получил название изогидрической кристаллизации, поскольку при ег о осуществлении количество растворителя (например, воды) остается посто янным. Рис. 1. К пояснению методов кристаллизации (см. тек ст). На диаграмме растворимости (рис. 1) охлаждение гор ячего ненасыщенного раствора, имеющего температуру t 1 и конце нтрацию C 1 (точка А), до кон ечной температуры t 2 условно можно изобразить линией АС, которая пере секает кривую растворимости в точке В, характеризующей насыщенное состояние раствора при те мпературе t 1 '. Если кристаллизация раствора начинается только после его охлаждения до температуры t 2 , при которой и заканчивается полное снятие пересыще ния, то процесс кристаллизации изобразится линией CD, а конечное состояние раствора— точкой D на кривой растворимости, соответствующей равновесной концентр ации C 2 . В том случае, если раствор не способен к образова нию сколько-нибудь заметного пересыщения, процесс его охлаждения и крис таллизации изобразится линией АВD. В зависимости от скорости охлаждения раствора и его способности образовывать пересыщение реальный процесс может протекать также по линиям AB'D'D или AB"D. ИЗОТЕРМИЧЕСКАЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ Перевод исходного раствора, характеризуемого т очкой А (см. рис. 1), в пересыщенное состояние можно осуществить и за счет час тичного удаления растворителя при выпаривании раствора. Такой метод по лучил название изотермической кристаллизации, так как выпаривание нас ыщенного раствора происходит при постоянной температуре его кипения. Изменение концентрации исходного ненасыщенног о раствора при выпаривании изобразится линией AEG, которая показывает, что с повышением концентра ции раствора соответственно возрастает и его температура кипения. Толь ко после перехода раствора в насыщенное состояние при концентрации С 1 ' (точка Е) температура уже больше не меняется и остается ра вной t 1 ''. Понятно, что приведенное выше изображение проце сса кристаллизации по линии AEG на диаграмме растворимости является условным, и точка G характеризует лишь общее пересыщение раствора, которое может быть получено при удалении из него о пределенной части растворителя. В большинстве случаев кристаллизация раствора при выпаривании протекает при постоянной концентрации, очень близкой к состоянию насыщения для данной температуры t 1 '' . Выбор того или иного мет ода кристаллизации зависит, в первую очередь, от характера изменения рас творимости вещества при различной температуре. Для солей, растворимост ь которых резко уменьшается с понижением температуры, целесообразной я вляется изогидрическая кристаллизация. В этом случае даже при сравните льно небольшом охлаждении раствора из него будет выделяться значитель ное количество соли (см. кривую растворимости KNO 3 на рис. 2). Именно изогидрической кристаллизацией получают большинство солей с резко выраженной прямой растворимостью (NaNO 3 , К 2 Сr 2 О 7 , NH 4 C1, CuS0 4 -5H 2 0 и др.). Рис. 2. Кривые растворимости в воде КNО 3 (1), Ва(NО 3 ) 2 (2) и NaCl (3). В тех случаях, когда растворимость соли почти не меняется при изменении температуры, кристаллизация охлаждением станов ится неэффективной и применяется изотермическая кристаллизация Крива я растворимости, например NaCl (см. рис.2) показывает, что при охлаждении насыщ енного раствора из него выпадает лишь очень небольшое количество соли, п оэтому кристаллизация NaCI проводится всегда выпариванием. Изотермическая кристаллизация применяется так же для солей с обратной растворимостью, например для Na 2 S0 4 , растворимость которого, начиная с 32,4° С, уменьшается с по вышением температуры. Для кристаллизации солей с резко выраженной обра тной растворимостью иногда используют просто нагревание раствора до в ысоких температур. Так, например, получают безводный кристаллический су льфит натрия Nа 2 S0з и суль фат марганца MnS0 4 . На практике в ряде случаев комбинируют рассмотр енные выше методы создания пересыщения. Так, при вакуум-кристаллизации р аствор охлаждается за счет адиабатического испарения части растворите ля. Этот метод кристаллизации особенно эффективен для солей, растворимо сть которых сравнительно плавно уменьшается с понижением температуры, например для КС1 (см. рис. 2), (NH 4 ) 2 S0 4 , FeS0 4 -7H 2 0 и др. Частичное испарение растворителя характерно и для некоторых кристаллизаторов охладительного типа, например, для баше нных кристаллизаторов, барабанных с воздушным охлаждением, качающихся и др. КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ ВЫСАЛИВАНИЕМ При добавлении к раствору вещества, понижающего растворимость выделяемой соли, можно вызвать пересыщение раствора и кр исталлизацию. Подобный метод кристаллизации получил название высалива ния. Вещества, добавляемые в раствор, обычно имеют од инаковый ион с кристаллизуемой солью. Характерными примерами процессо в высаливания являются: кристаллизация железного купороса из травильн ых растворов при добавлении в них концентрированной серной кислоты, выс аливание NaCI из рассолов за счет введения в них хлористого магния или хлор истого кальция; получение безводного сульфата натрия добавлением к его растворам NaCI; высаливание поваренной солью хлористого бария из гидросул ьфидных щелоков и др. Высаливающее вещество лучше вводить в раствор в виде насыщенного раствора, так как при добавлении твердого высаливател я на нем может осаждаться кристаллизующаяся соль, что вызовет замедлени е или даже прекращение растворения осадителя. В некоторых случаях для выделения соли к раствор у добавляют вещества, понижающие растворимость кристаллизуемой соли. Т ак, для высаливания сульфата натрия из водного раствора можно использов ать аммиак, метиловый или этиловый спирты и др. Аналогично кристаллизуют железный купорос из травильных растворов при добавлении ацетона. Введение органических растворителей в водные р астворы неорганических солей увеличивает эффективность процесса крис таллизации, обеспечивая высокую степень извлечения соли из раствора и в озможность получения продукта в чистом виде. Недостатком этого способа является сравнительно высокая стоимость органических растворителей, р егенерация которых требует проведения дополнительных операций (наприм ер, ректификации и дистилляции) и связана с некоторой потерей реагента. В органической технологии для кристаллизации и з органических растворителей в качестве высаливающей добавки часто ис пользуется вода, резко снижающая растворимость кристаллизуемых вещест в. КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦ ИИ, В ТОМ ЧИСЛЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ Пересыщение можно создать за счет проведения хи мических реакций. Образующееся в результате вещество выделяется в виде кристаллической фазы из раствора. Такой химический метод кристаллизац ии используется в аналитической практике, а также в ряде технологически х схем. Так, например, при очистке природных и сточных во д чаще всего проводят кристаллизацию карбонатов, сульфатов и гидроокис ей металлов, обладающих незначительной растворимостью. Использование при очистке кристаллизации труднорастворимых соединений обусловлено главным образом одной причиной - полнотой осаждения. Следует, однако, отм етить, что в определенных условиях остаточные пересыщения при кристалл изации труднорастворимых соединений могут быть значительными. Наблюда емая картина связана с особой способностью таких веществ образовывать устойчивые пересыщенные растворы. Так как пересыщенные растворы веществ с малой ра створимостью образуются в результате химических реакций, в принципе мо жно добиться очень большого исходного пересыщения. Следовательно, одно й из отличительных черт осаждения труднорастворимых соединений являет ся то, что они кристаллизуются в широком интервале пересыщений, а это дае т возможность проводить процесс фазообразования в самых разнообразных вариантах. Создавая различные исходные пересыщения, можно вести осажде ние и очень быстро, и очень медленно, получая при этом осадки разнообразн ого гранулометрического состава. От скорости кристаллизации в свою оче редь зависят конечные размеры и форма кристаллов. За счет проведения химической реакции в коксохи мическом производстве получают кристаллический сульфат аммония при не йтрализации растворов серной кислоты аммиаком, содержащимся в коксово м газе. В сатураторах, используемых для этой цели, протекает следующая ре акция: 2NH 3 + H 2 S0 4
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Новое бедствие России - ракеты нетрадиционной ориентации.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru