Cristalizarea Curs 2

Cristalizarea - este formarea unei noi faze solide eliberat din soluție, se topesc sau vapori. Cristalizarea din soluție oferă un mijloc de selectare din ele produselor sau contaminanți dorite, adică o metodă de separare și purificare a substanțelor. Tehnologia anorganicele utilizată în principal cristalizare din soluții. fază solidă formare poate avea loc numai în soluții în care concentrația substanței crystallizing depășește concentrația de saturație, adică din soluții suprasaturate. O soluție saturată în contact cu restul de masă cristalină separată sau după îndepărtarea acestuia, se numește lichid mamă. Suprasaturarea soluției se caracterizează prin valoarea sa absolută, adică diferența dintre x / - x0 între concentrația suprasaturată x / x0 și soluțiile saturate sau suprasaturație relative (x / - x0) / x0.

metode de cristalizare

Metodele de cristalizare diferă în primul rând în metodele prin care se realizează o suprasaturare soluție.

1) polytermic izogidricheskaya sau cristalizare continuă la un conținut constant de apă în sistem. Este caracteristic substanțelor a căror solubilitate la temperaturi ridicate, semnificativ mai mari decât solubilitatea la temperaturi mai scăzute și are loc prin răcire soluții suprasaturate. Supersaturation depinde de subrăcire soluție, adică din diferența de temperatură dintre soluțiile saturate și suprasaturate. Dacă solubilitatea scade odată cu creșterea temperaturii, cristalizarea va merge sub sistemul de încălzire.

2) Cristalizarea izoterma are loc prin îndepărtarea solventului din sistem (evaporarea apei) la o temperatură constantă, este caracteristic pentru substanțele, solubilitatea sa mică schimbare când se modifică temperatura. evaporarea apei se poate face mod intensiv în timpul fierberii sau soluție prin suprafața de evaporare lentă.

3) Sărare - cristalizarea sării poate fi realizată prin introducerea unei soluții de substanțe care reduc solubilitatea. Acestea sunt substanțe care conțin aceeași sare cu o apă de legare dat il ion. De exemplu, cristalizarea clorurii de sodiu din soluția concentrată prin adăugarea la aceasta de clorură de magneziu; sulfat de sodiu cristalizare prin adăugarea unei soluții a unui alcool sau amoniac. desalinizării mecanism poate fi diferit. Când a adăugat la soluția de electrolit electrolitului altui al aceluiași produs ionic al concentrațiilor ionilor de solut poate depăși produsul său de solubilitate, adică produsul dintre concentrațiile acestor ioni în soluție saturată, în care substanța în exces este eliberată într-o fază solidă. In alte cazuri, extragerea sărurilor se produce din cauza modificărilor structurii soluție - formarea cojilor de hidratare din jurul particulelor sărare agentul datorită distrugerii acestor membrane din solut. Sărurile de formare a hidraților cristalini, în special cu un număr mare de molecule de apă este mai puternic decât sărurile de sărare afară de cristalizare într-o formă anhidră. Unii aditivi pot duce la substanța vsalivaniyu, adică pentru a mări solubilitatea.

4) Depozitarea substanțelor din soluții cu reactanți - cea mai comună metodă de cristalizare în industria chimică. Dacă astfel format este produs de reacție, practic insolubil, se precipită imediat din soluția devine rapid suprasaturate. Dacă produsul de reacție este solubil, cristalizarea începe după suprasaturarea necesară și continuă ca reactant de alimentare (precipitant). Un exemplu ar fi precipitarea carbonatului de calciu insolubil în conversia azotatului de calciu nitrat de amoniu:

Pentru catalizatorii sunt utilizate pe scară largă în depunerea de metale sub formă de compuși insolubili (hidroxizi, carbonați, oxalați și alte săruri), urmată de descompunerea oxizilor.

5) Congelarea este preferabil utilizat pentru a izola componentele individuale din saramuri naturale, cum ar fi lacurile sărate, în care cristalizarea este efectuată răcirea soluției la o temperatură sub 0S. O metodă de congelare este utilizată pentru concentrarea soluțiilor prin scoaterea acestora parțial din solventul sub formă de gheață. În acest caz, nici o sare cristalizată, iar solventul - apa. Freeze concentrarea apei de mare gheață, obținându-se o soluție de sare de 8%, care este utilizat pentru producerea de clorură de sodiu.