ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Диаграммы растворимости четверных водных взаимных систем (расчеты получения солей обменным разложением) Диаграммы растворимости взаимных систем в ортогональной проекции из "Графические расчеты в технологии минеральных веществ Издание 2" Рассмотрим изображение процесса охлаждения или высаливания водного раствора трех солей с общим ионом на политермной диаграмме растворимости. На рис. 99 изображены поверхность насыщения, отвечающая температуре конца охлаждения, и ее горизонтальная проекция. [c.201] Пусть точка т , изображающая состав исходного раствора,, находится в объеме кристаллизации соли АМ. Точка Р на диаграмме соответствует составу безводной твердой соли АМ, а точка Н— составу кристаллогидрата (расположена на определенной высоте в зависимости от содержания воды в кристаллогидрате). [c.201] При охлаждении или высаливании исходная система разделится, в конце концов, на твердую и жидкую фазы. Твердой фазой будет соль АМ или ее кристаллогидрат. [c.201] Н) и точкой системы /га вместе с тем точка жидкой фазы должна находиться на поверхности насыщения соли АМ. [c.201] Следовательно, она лежит на пересечении прямой Рт (Я/Н1)с поверхностью насыщения соли АМ. [c.201] Для определения положения точки жидкой фазы необходима построить вертикальную плоскость (на рисунке заштрихована) через точку системы т-х и ребро Р Р кристаллизующейся соли АМ. В месте пересечения этой плоскости с поверхностью насыщения получается кривая Р К , а в месте пересечения с горизонтальной плоскостью — прямая РК, являющаяся лучом кристаллизации соли АМ. Вертикальная плоскость пересечет кривую насыщения двух солей OlQ, в точке К , проекцией которой на плоскости будет конец луча кристаллизации К. [c.201] Так как точки Р и (Н и Шх) лежат в вертикальной плоскости, то в ней лежит и прямая Рт (Нт-х). Там, где прямая Рт Нщ) пересечет кривую Р,Ки лежащую на поверхности насыщения, там она пересечет и эту поверхность насыщения. Это произойдет в точке (в точке л, для кристаллогидрата), которая является искомой фигуративной точкой жидкой фазы. Проектируя точку (пу) на плоскость треугольника, мы определим на луче кристаллизации положение точки е (п), изображающей на плоскости состав жидкой фазы после охлаждения раствора. [c.202] Когда фигуративная точка системы находится на прямой РК (для безводной соли) или ИКг (для кристаллогидрата), фигуративная точка раствора попадает на линию Q0, изображающую растворы, насыщенные двумя солями — АМ и ВМ. [c.202] Определим составы систем, из которых при охлаждении выпадают в осадок сразу все три соли —ЛУИ, ВМ и СМ. В этом случае фигуративная точка жидкой фазы попадает в эвтоническую точку О. Соединяя прямой точку жидкой фазы О с точкой системы тп, получим на стороне треугольника РР точку 5 состава твердой фазы для горизонтальной и вертикальной проекций (точку Ь на вертикальной проекции в случае выпадения кристаллогидрата Я). Соединяем прямой точки жидкой и твердой фаз О и 5 или Ох и t. Тогда фигуративная точка системы на вертикальной водной проекции определится в месте пересечения прямой с вертикалью точки т для безводной соли в точке т., и для кристаллогидрата в точке т . [c.203] Зная положение точки жидкой фазы е и точки системы /и, можно, по правилу рычага, определить выход соли АМ. [c.204] Рассмотрим пример расчета процесса охлаждения водного раствора трех солей с общим ионом. [c.204] Пример 57. Охладим раствор состава 2 (см. пример 56) от 25 до О и определим количество выпавшей при этом соли. [c.204] На горизонтальную изотермическую диаграмму растворимости системы Na l—КС1—Mg lg—HgO при 0° наносим состав исходного раствора (точка 2 на рис. 101). По табличным данным находим количество воды при 0° в растворах интересующих нас узловых точек диаграммы (табл. 5). [c.204] По табличным данным строим вертикальную водную диаграмму для поля насыщения КС1 и наносим на нее точку 2. [c.204] Как следует из диаграммы, точка 2 расположена ниже поверхности насыщения изотермы 0°, до температуры которой производится охлаждение раствора. Эта точка попадает в объем кристаллизации КС1, который будет выпадать в процессе охлаждения. [c.204] Через точку 2 проводи.м на горизонтальной плоскости луч кристаллизации Ае и строим, как описано выше, линию A x в вертикальной проекции, принимая поле насыщения K I за плоскость. Мы убеждаемся, что прямая А—2, проведенная из полюса кристаллизации K l через фигуративную точку системы 2, пересекает линию А е как раз в точке 6i, которая является, следовательно, фигуративной точкой жидкой фазы. Очевидно, что даже незначительное охлаждение раствора ниже 0° приведет к выпадению в осадок второй соли — Na l. [c.204] Следовательно, выпало КС1 3,9 — 2,05= 1,85 кг. [c.205] Осталось раствора е 6,0 кг Na l, 2,05 кг КС1, 7,9 кг Mg li и 39 кг НаО сумма солей 15,95 кг. [c.205] Вернуться к основной статье