ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Растворимость твердых веществ из "Основные процессы и аппараты химической технологии Кн.1" Все твердые вещества в той или иной мере способны растворяться в различных жидкостях, называемых растворителями. В промышленности наиболее распространенным растворителем для неорганических веществ является вода, а для органических —спирты, эфиры, углеводороды, хлорпроизводные и другие органические соединения. Концентрацию растворенного вещества в растворе часто относят к единнце массы растворителя, количество которого при растворении и изогидр ической кристаллизации остается неизменным граммы или число молей вещества на 100 г, 1000 г, 1000 моль растворителя. В инженерных расчетах иногда удобнее выражать концентрацию в килограммах или молях вещества на 1 м , 1 л или 1 кг раствора. [c.679] Растворение твердых веществ в жидкостях, как уже указано ранее, может сопровождаться поглощением или выделением тепла, т. е. охлаждением или нагреванием образующегося раствора. Для идеальных растворов зависимость = / (Т) выражается уравнением 7- = 2 —изменение энтальпии при растворении 1 моль вещества в насыщенном растворе —газовая постоянная. [c.681] Если пренебречь зависимостью АН от температуры, то получим 1п а = —АН/кт + С, где С — константа интегрирования, которая может быть найдена, если известны а и АН при какой-нибудь температуре. [c.681] Последнее уравнение показывает, что растворимость веществ возрастает с повышением температуры, если в процессе растворения происходит охлаждение образующегося раствора (АН положительно). Следовательно, в случаях, когда растворение сопровождается нагреванием образующегося раствора (АН отрицательно), растворимость вещества будет падать с ростом температуры. Такое явление наблюдается, например, у кристаллогидратов МааСОд-УНаО и Ма2304-ЮНаО. [c.681] Мы рассматривали до сих пор бинарные (двухкомпонентные) растворы. Диаграмма состояния трехкомпонентного раствора (два вещества растворены в одной жидкости) может быть изображена в плоскости равностороннего треугольника, что уже было использовано нами прн изучении процессов экстракции (см. главу ХП). На рис. XV-2 приведена диаграмма для системы HjO—-Na l—КС1. Вершины треугольника соответствуют индивидуальным компонентам (HjO, Na l, K l), стороны треугольника —бинарным растворам (Н.2О + Na l, Na l + K l, K l + H2O), а точки внутри треугольника —трехкомпонентным растворам. Концентрации компонентов, как уже известно, измеряются длинами перпендикуляров, опущенных на стороны, противолежащие вершинам HjO, Na l, K l. В плоскости треугольника располагается семейство изотерм АСВ, АхС Вх и т. д., имеющих вид ломаных прямых, отдаляющихся от основания треугольника по мере повышения температуры. Линии АС и ВС соответствуют насыщенным растворам КС1 и Na l, а точка С — раствору, насыщенному обеими солями. Площадь ОВСА представляет область ненасыщенных трехкомпонентных растворов, площадь B N — смеси насыщенных растворов и твердой соли Na l, площадь АСК —смеси насыщенных растворов и твердой соли КС1, площадь Nf( —смеси насыщенного трехкомпонентного раствора и твердых солей Na l и КС1. [c.682] На рис. XV-2 даны изотермы для температур 100 и 25 °С. При помощи треугольной диаграммы легко рассчитать процесс изотермической кристаллизации солей. Так, в случае выпаривания ненасыщенного раствора, соответствующего точке М, при 100 С точка М будет перемещаться по лучу ОМЕ и достигнет линии АС растворимости КС1, т. е. станет насыщенным КС1 в точке Е. При дальнейшем выпаривании из раствора будет кристаллизоваться КС1, точка Е будет перемещаться по линии ЕС и по достижении точки С начнется совместная кристаллизация Na l и КС1, причем состав раствора останется постоянным до полного удаления воды. Из диаграммы, между прочим, следует, что с ростом температуры повышается растворимость Na l и падает растворимость КС1 это свойство используется на практике при получении КС из сильвинита, в состав которого входят Na l и КС1 в соизмеримых концентрациях. [c.683] Вернуться к основной статье